沈阳工业大学2018年《827自动控制原理》考研专业课真题试卷

姓名： 报考专业： 准考证号码： 密封线内不要写题年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：自动控制原理（█A 卷□B 卷）科目代码：考试时间：3小时 满分150分2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题（参考答案）科目名称：自动控制原理（█A 卷□B 卷）科目代码：827考试时间：3小时 满分150分一、简答题（共5小题，每小题6分，共30分）：1、对自动控制系统的基本要求是 。

答：稳（稳定、平稳）、快（动态响应快）和准（稳态误差小）。

2　线性离散控制系统稳定的充分必要条件是 。

答：离散系统闭环特征方程所有的特征根全部位于平面单位圆内部，即z 1, 1,2,i z i n<= 3　函数的拉氏变换和变换分别为 。

1()at e t -⎡⎤+⎣⎦z 答：和11s a s ++1aT z z z e z -+--4　某线性定常系统的单位脉冲响应为，则该系统闭环传递函1.25()0.0125t g t e -=数为 。

答：0.01251.25s +5　串联超前校正和滞后校正的主要特点分别是。

答：串联超前校正利用相位超前特性，主要改善系统的动态特性；串联滞后校正利用高频衰减特性，主要改善系统的稳态性能。

二、分析题（15分）简述空调器是如何自动调节室内温度？画出空调器温度自动控制系统的方框图。

解答：空调器控制部分有一个温度自动调节系统，它主要由空调遥控器、温度调节器、制冷压缩电机、温度传感器等部分组成。

以夏季调器运行工作过程为例，用户预先设定一个温度值，启动空调器后，温度传感器实时检测室内温度（通常高于预设温度），并与预设温度进行比较，根据温度偏差，通过温度调节器进行运算处理，并根据运算结果发出控制指令，控制制冷压缩电机运行时间长短，以使室内温度下降，当室内温度接近或等于预设温度时，电机停止工作。

当电机停止工作后，室温会再次回升，类似地由温度传感器实时检测出温度变化，通过温度调节器运算处理后，发出控制指令，启动电机运行，直到室温回到预设温度为止。

2019年攻读硕士学位研究生入学考试试题（参考答案）科目名称：自动控制原理（□A 卷█B 卷）科目代码：827考试时间：3小时 满分150分一、简答题（共5小题，每小题5分，共25分）1、PI 控制器的中文全称是 ；PID 中具有相位滞后特性的环节是 。

答：比例微分控制器；I(积分)环节。

2、离散系统传递函数的定义是。

答：零初始条件下，系统输出的Z 变换与输入的Z 变换之比。

3、函数的拉氏变换为。

)(1)31(24t e e t t ---答：函数的拉氏变换为。

)(1)21(24t e e t t ---213141+-+s s 4、设，则序列的Z 变换为 。

⎪⎩⎪⎨⎧<=⎪⎭⎫ ⎝⎛=0 ,0,2,1,0 ,51)(2n n n x n)}({n x 答：。

25125111)()(10-=-==-∞=-∑z zz z n x z X n n 5、某线性定常系统的单位阶跃响应为，则该系统传递函数为 。

t e 21--答：。

22+s 二、判断对错并简单说明理由（共2小题，每小题5分，共10分）1、设闭环系统的传递函数为，该系统是稳定的。

162+++s s s 答：错。

系统传递函数不是真有理分式。

或含有微分项。

16162++=+++s s s s s 2、设线性时不变闭环系统零初始条件下的单位阶跃响应为，对时间)(t h )(t h t 的导数记为，则此线性时不变系统的传递函数为的拉氏变换。

)('t h )('t h答：对。

系统单位阶跃响应的导数为单位脉冲响应，其拉氏变换为传递函数。

三、方框图化简（20分）试简化如图所示系统方框图，并分别求系统的传递函数和)(/)(s R s C 。

)(/)(s N s C题三图解答：)(1)(1)(2323233123s N G G G G s R G G H G G G G s C +-+-=所以，.1)()( ;1)()(2323233123G G G G s N s C G G H G G G G s R s C +-=+-=四、计算题（20分）已知如图所示系统的闭环极点为，其中221 ,22121j s j s --=+-=。

姓名： 报考专业： 准考证号码： 密封线内不要写题年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：自动控制原理（█A 卷□B 卷）科目代码：考试时间：3小时 满分150分2019年攻读硕士学位研究生入学考试试题（参考答案）科目名称：自动控制原理（█A 卷□B 卷）科目代码：827考试时间：3小时 满分150分一、简答题（共5小题，每小题6分，共30分）：1、对自动控制系统的基本要求是。

答：稳（稳定、平稳）、快（动态响应快）和准（稳态误差小）。

2　线性离散控制系统稳定的充分必要条件是。

答：离散系统闭环特征方程所有的特征根全部位于平面单位圆内部，即z 1, 1,2,i z i n<= 3　函数的拉氏变换和变换分别为。

1()ate t -⎡⎤+⎣⎦z 答：和11s a s ++1aT z zz e z -+--4　某线性定常系统的单位脉冲响应为，则该系统闭环传递函1.25()0.0125t g t e -=数为 。

答：0.01251.25s +5　串联超前校正和滞后校正的主要特点分别是。

答：串联超前校正利用相位超前特性，主要改善系统的动态特性；串联滞后校正利用高频衰减特性，主要改善系统的稳态性能。

二、分析题（15分）简述空调器是如何自动调节室内温度？画出空调器温度自动控制系统的方框图。

解答：空调器控制部分有一个温度自动调节系统，它主要由空调遥控器、温度调节器、制冷压缩电机、温度传感器等部分组成。

以夏季调器运行工作过程为例，用户预先设定一个温度值，启动空调器后，温度传感器实时检测室内温度（通常高于预设温度），并与预设温度进行比较，根据温度偏差，通过温度调节器进行运算处理，并根据运算结果发出控制指令，控制制冷压缩电机运行时间长短，以使室内温度下降，当室内温度接近或等于预设温度时，电机停止工作。

当电机停止工作后，室温会再次回升，类似地由温度传感器实时检测出温度变化，通过温度调节器运算处理后，发出控制指令，启动电机运行，直到室温回到预设温度为止。

图3..........................................沈阳工业大学2019年硕士研究生招生考试题签（请考生将题答在答题册上，答在题签上无效） 科目名称：自动控制原理 第1页共2页 | 一、（20分）设机械系统如图1所示，其中为是输入位移，X 。

是输出位移。

I试： 工7^1、 列写该系统的微分方程（5分）； /± L. *2、 假设全部初始条件为零，对微分方程进行拉普拉斯变换（5分）； 丁~匚丄3、 求系统的传递函数G （s ） = X o IX, （5分）； I |4、 若输入为单位阶跃信号，写出系统阶跃响应的拉氏变换式（5分）。

"二、（20分）图2（a ）所示为一伺服系统，试： 囹］1、 求系统的闭环传递函数，确定系统无阻尼振荡 频率与和阻尼比，（5分）；2、 为了改善系统的动态性能，现利用测速发电机 构成带速度反馈的系统（图2（b ））,求新系统的无阻尼 振荡频率气、阻尼比$ （5分）；3、 若 J = 1 kg, m 1、B = 1N • m /rad/s 、K h =0.178s >K = I2.5N m,求系统的超调量b%和调节时间t s （8分）;4、 若想进一步减小超调量，如何调节测速反馈参 数& （2分）？三、（20分）图3（a ）所示为一个速度控制系统，其中&（s ）,是参考速度（输入量），C （s ）是输出速度（输出量），N （s ）是扰动转矩（扰动量）。

系统在不存在扰动转矩的情况 下，输出速度等于参考输入。

试：1、求系统在扰动作用下的传递函数C （s ）/gs ） （5分）;2、 若扰动转矩N （s ）为单位阶跃函数，求该扰动作用下的稳态误差（5分）；3、 若将控制器改为比例积分控制器（如图3（b ）所示），即：Gc （s ） = Kp+§,求出此时系统 在单位阶跃扰动作用下的稳态误差（5分）；4、 通过上述算例，分析比例控制器和比例积分控制器的作用（5分）。

自动控制原理试卷A(1)2． （10分）已知某系统初始条件为零，其单位阶跃响应为)0(8.08.11)(94≥+-=--t e e t h t t ，试求系统的传递函数及单位脉冲响应。

3.（12分）当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 如题4图所示。

K 表示开环增益。

P 表示开环系统极点在右半平面上的数目。

v 表示系统含有的积分环节的个数。

试确定闭环系统稳定的K 值的范围。

4．（12分）已知系统结构图如下，试求系统的传递函数)(,)(s E s C0,3==p v （a ）0,0==p v （b ） 2,0==p v （c ） 题4图 题2图6．（15分）某最小相位系统用串联校正，校正前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)、(2)所示，试求校正前后和校正装置的传递函数)(),(),(21s G s G s G c ，并指出Gc （S ）是什么类型的校正。

8．（12分）非线性系统线性部分的开环频率特性曲线与非线性元件负倒数描述曲线如下图所示，试判断系统稳定性，并指出)(1x N和G （j ω）的交点是否为自振点。

自动控制原理试卷A （2）1．（10分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)5(4)(+=S S s G ，求该系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。

2．（10分）设单位负反馈系统的开环传递函数为)0()(3>=K SKs G ，若选定奈氏路径如图（a ）（b ）所示，试分别画出系统与图（a ）和图（b ）所对应的奈氏曲线，并根据所对应的奈氏曲线分析系统的稳定性。

3．（10分）系统闭环传递函数为2222)(nn n s s G ωξωω++=，若要使系统在欠阻尼情况下的单位阶跃响应的超调量小于16.3%，调节时间小于6s ，峰值时间小于6.28s ，试在S 平面上绘出满足要求的闭环极点可能位于的区域。

（8分） 4.（10分）试回答下列问题： （1） 串联超前校正为什么可以改善系统的暂态性能？ （2） 从抑制扰动对系统的影响这一角度考虑，最好采用哪种校正方式？ 5．（15分）对单位负反馈系统进行串联校正，校正前开环传递函数)12()(2++=S S S Ks G ，试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹。

注意：答案请做在答题纸上，做在试卷上无效
第 1 页，共 5 页 东华理工大学2018年硕士生入学考试初试试题
科目代码： 828 ; 科目名称：《自动控制原理》；（ A 卷） 适用专业（领域）名称： 控制工程
一、选择题：（共10小题，每小题3分，共30分）
1.反馈控制系统又称为（ ）
A.开环控制系统 B．闭环控制系统
B.扰动顺馈补偿系统 D．输入顺馈补偿系统
2.RLC 串联电路构成的系统应为( )环节。

A 比例 B.惯性 C.积分 D.振荡
3.单位抛物线输入函数r(t)的数学表达式是r(t)＝（ ）
A．at
2 B．1/2 Rt 2 C．t 2 D．1/2 t 2
4. 控制系统的上升时间tr、调整时间t S 等反映出系统的( )
A.相对稳定性
B.绝对稳定性
C.快速性
D.平稳性
5. 某单位负反馈系统的开环传递函数，则此闭环系统为（ ）
A．稳定系统 B．不稳定系统 C．稳定边界系统 D．条件稳定系统
6．已知单位负反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差e ss 为0，在单位斜坡作用下
稳态误差为不为零，则此系统为（ ）
A．0型系统
B．I 型系统 C．Ⅱ型系统
D．Ⅲ型系统
7.根轨迹渐近线与实轴的交点公式为( ) A. m n Z P m 1
i i
n 1j j B. n m Z P m 1
i i n 1j j。