中国计量大学821自动控制原理1-2015--2017考研专业课真题

一、 （1 （1 0 分 ） 系统动态结构图如图所示，求传递函数 C ( s )
N(s) R(s) _ G1(s) G2(s) G3(s) C(s)
R(s )
, C ( s)
N (s)
。
二、 （20 （20 分） 已知某一随动系统如图示，要求系统的超调量为 0.2，峰值时间等于 1s。 （1）求增益 K 和速度反馈系数 Kh 的值； （2）根据所求的 K 和 Kh 值，计算该系统的上升时间 tr 和调整时间 ts。 （3）单位阶跃输入下的稳态误差 ess。
《自动控制原理2》试卷 第1页 共3页
一、（15分） 图1是液面自动控制系统的两种原理示意图。在运行中，希望液面高度 H 0 维持不变。 （1）试说明各系统的工作原理。 （2）画出各系统的方框图，并说明被控对象、给定值、被控量和干扰信号是什么?
二、（15分） 试用梅逊公式列写图2所示系统的传递函数 C ( s ) / R ( s ) 。
R(s) E(s) B(s)
K s ( s + 1)
C(s)
1 + Kh s
三、 （20 （20 分） 设一单位反馈控制系统的开环传递函数为 G ( s ) = （1）绘制系统根轨迹； （2）求产生重根和纯虚根的 K 值 （3）分析 K 值对系统性能的影响。 四、 （15 （15 分）
G( jω)H ( jω) = 50 ( jω + 2)(( jω)2 + 2 jω + 5) 的奈氏图，判断其闭环系统的稳定性。
Kg Ts 1
。如果要求系统的位置稳态误差
e ss 0 ，单位阶跃响应的超调量 Mp 4.3% ，试问 K p 、 K g 、 T 各参数之间应保持什么
关系？
五、（20分） 单位反馈系统的开环传递函数为：
G (s) K ( s 2 2 s 5) ( s 2)( s 1)
G (s) H (s) =
75(0.2 s + 1) s ( s 2 + 16 s + 100)
试绘制该系统的 Bode 图，并确定剪切频率 ω c 的值。 七、 （15 （15 分） 一单位反馈控制系统的开环传递函数为 G ( s ) =
10 s (1 + 0.1s )
k ,k （1）求系统的静态误差系数 p v 和 k a ； 1 （2）当输入 r (t ) = a 0 + a1t + a 2 t 2 时，求系统的稳态误差。 2
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三、（20分） 单位反馈开环传递函数为 G ( s )
10( s a ) ， s ( s 2)( s 10)
(1)试确定使系统稳定的a值； (2)使系统特征值均落在S平面中 Re 1 这条线左边的a值。
四、（20分） 设单位负反馈系统开环传递函数为 G ( s ) K p
K S 1 2 S + 3S + 2
C(S)
R(S)
T
T
【完】
《自动控制原理 2》试卷
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中国计量学院 2016年攻读硕士学位研究生入学试题
考试科目名称: 考试科目代码: 考 生 考 生 姓 名: 编 号: 自动控制原理2 821
考生须知:
1、所有答案必须写在报考点提供的答题纸 上，做在试卷或草稿纸上无效。 2、答案必须写清题号，字迹要清楚，保持 卷面清洁。 3、试卷、草稿纸必须随答题纸一起交回。
K ， s ( s + 2)( s + 3)
画出
五、 （1 （1 5 分 ） （1）简述对控制系统性能的基本要求，以及评判系统性能的指标有哪些？ （2）控制系统的典型输入信号有哪几种？试写出其数学表达式。
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六、 （15 （15 分） 设某控制系统的开环传递函数为
八、 （20 （20 分） 设一系统的开环传递函数为：G ( s ) = 线为校正后的系统的伯德图。 (1)对系统采用了哪类校正方法？ (2)写出校正环节的传递函数。 (3)画出校正环节的伯德图。
40 20
5 ， 伯德图如图中虚线所示，实 s ( s + 1)(0.5s + 1)
L (ω )
60
dB
−20
− 40
L0
L
−20
1
− 40
2.1
0.01
0.1
0.5
− 40
10
ω
−20
ϕ (ω )
0o
− 60
− 60
ω
ϕ0
− 90 o
ϕ
− 180
o
γ = 40o
γ 0 =−20o
《自动控制原理 2》试卷
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九、 （20 （20 分） 已知采样系统结构如图所示，其中采样周期 T = 1 ，试求闭环系统稳定时 K 的取值范 z 1 围。 提示：Z s + a = z − e − aT 。

八、（20分） 求图5所示系统的闭环脉冲传递函数。
《自动控制原理2》试卷 第4页 共3页
图5
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中国计量大学 2017 年攻读硕士学位研究生入学试题
考试科目名称: 考试科目代码: 考 生 考 生 姓 名: 编 号: 自动控制原理 2 821
考生须知:
1、 所有答案必须写在报考点提供的答题纸 上，做在试卷或草稿纸上无效。 2、答案必须写清题号，字迹要清楚，保持 卷面清洁。 3、试卷、草稿纸必须随答题纸一起交回。
（1）绘制系统的根轨迹 （2）确定使系统闭环传递函数具有阻尼比0.5的K值
六、（20分） 一控制系统如图3所示。当 r (t ) t ，要求系统的稳态误差小于0.2，且增益裕量不小于 6dB。试求增益 K 的取值范围。
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七、（20分） 已知最小相位系统的开环对数幅频特性 L0 ( ) 和串联校正装置的对数幅频特性 Lc ( ) 如图4所示，原系统的幅值穿越频率为 c 24.3rad / s ； (1)写出原系统的开环传递函数 G0 ( s ) ； (2)写出校正装置的传递函数 Gc ( s ) ； (3)写出校正后的开环传递函数 G0 ( s )Gc ( s ) ，画出校正后系统的开环对数幅频特 性 LGC ( ) 。 L() 20dB/dec 40 0.32 0.01 0.1 20dB/dec 1 Lc 图4 L0 40dB/dec 24.3 10 20 100 60dB/dec