中国计量大学821自动控制原理2-2017年考研初试真题
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工程热力学部分(共75分)一、选择题(每题2分,共16分):1、气体常数R()gA.与气体种类有关,与状态无关B.与状态有关,与气体种类无关C.与气体种类和状态均有关D.与气体种类和状态均无关2、关于湿空气,下列说法正确的有()A.绝对湿度为100%的湿空气为饱和空气B.相对湿度为100%的湿空气为饱和空气C.含湿量为100%的湿空气为饱和空气D.绝热饱和湿度总是低于露点温度3、气体在某个过程中吸收了64kJ热量,同时热力学能增加了94kJ,该过程为()A.膨胀过程B.压缩过程C.等容过程D.等温过程4、未饱和湿空气中的水蒸气处于()A.未饱和状态B.过热状态C.湿蒸汽状态D.饱和状态5、工程上蒸汽动力装置未采用卡诺循环的原因为()A.卡诺循环的工质只能是理想气体B.循环放热量太大,吸热量太小C.不能实现等温吸热和等温放热D.湿饱和蒸汽区温限太小且压缩两相介质困难6、实际气体的压缩因子()A.大于1 B.小于1C.等于1 D.可大于、小于、等于17、理想气体绝热节流后,其状态参数变化为:()A.熵增大,焓不变,温度不变B.熵增大,焓不变,温度不定C.压力降低,焓不变,熵不变,D.压力降低,熵增大,焓增大8、热力学第二定律的表述为:()A.第一类永动机不可能制造成功B.不可能把热从低温物体传到高温物体C.不可能从单一热源吸热,使之完全变为有用功D.以上答案均不对二、填空题(每空2分,共22分)1、在定熵流动中若喷管进口气体流速低于当地音速,如果使气体增速,则需要选择()喷管或者()喷管;2、简单热力系统的热力学能包括()和();3、实现可逆过程的条件是()和();4、冬天用暖气取暖,如果不采用其它措施,则室内温度(),相对湿度();5、定容过程的多变指数为();定压过程的多变指数为();6、某空调输入功率为1.5kw,向环境介质输出热量5.1kw,则空调的制冷系数为()。
三、简答题(每小题5分,共15分)1、一个热力系统熵变化可分为熵流和熵产,分别说明他们的含义并指出其正负号。
已知一阶环节在单位阶跃信号作用下,在时间t=1min 时达到稳态值的95%,求该环节的时间常数。
二、(15分)简化图1所示系统的结构图,并求系统传递函数)()(s R s C 。
图1三、(20分)已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为21)(sass G +=, (1)绘制奈奎斯特曲线; (2)判别系统的稳定性;(3)并用劳斯判据验证其正确性。
四、(20分)已知单位反馈系统的开环传递函数 )1(/)(+=Ts s K s G 。
试选择参数K 及T 的值以满足下列指标:(1)当t t r =)(时,系统的稳态误差02.0≤ss e ;(2)当)(1)(t t r =时,系统的动态性能指标%30≤p M ,%)5(3=∆≤s t s设一位置随动系统如图2所示。
图2 位置随动系统试求:(1)绘制以τ为参变量的根轨迹;ζ时的闭环传递函数(2)求系统的阻尼比5.0=六、(20分)已知最小相位系统)L如图3所示,试确定(ω图3 最小相位系统Bode图 (1) 开环传递函数)G;(s(2) 由γ确定系统的稳定性;(3) 将)L右移10倍频,讨论对系统的影响。
(ω七、(20分)在图4所示系统中,当10=k ,1.0=T 时,截止频率5=c ω。
若要求c ω不变,如何选择k ,T 值,才能使系统相位裕度提高45︒。
图4 系统结构图八、(20分)图5所示的采样控制系统,要求在()r t t =作用下的稳态误差0.25ss e T =,试确定系统稳定时T 的取值范围。
图5 采样控制系统【完】。
中国计量大学2021年硕士研究生招生考试试题考试科目代码:801考试科目名称:自动控制原理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。
一、(15分)已知系统的微分方程组如下:1521132243344()()()()()()()()()()()()()dn x t r t y t K dt x t K x t dx t K x t dt x t x t K n t dc t K x t T y t dt =-+===-=+其中()r t 、()n t 、()y t 分别为系统的给定输入、扰动输入和输出;K 1-K 5和T 均为正常数。
(1)试绘制系统的结构框图;(7分)(2)试求出系统传递函数()()Y s R s 和()()Y s N s 。
(8分)二、(15分)已知系统结构如图1所示,扰动输入()21()n t t =⨯。
(1)试求40K =时,系统在扰动作用下的稳态输出和误差;(7分)(2)试讨论在扰动作用点之前的前向通道引入积分环节1s,对结果有何影响?并计算稳态输出和误差;(4分)(3)试讨论在扰动作用点之后的前向通道引入积分环节1s,结果又如何?并计算稳态输出和误差。
(4分)图1越努力,越幸运!知识管理三、(15分)已知控制系统结构如图2所示。
11()G s K =,221()(1)T G s s T s =+,22()1r as bs G s T s+=+,其中K 1、T 1、T 2均为正值。
(1)试讨论a 和b 取值对系统稳定性的影响关系;(5分)(2)当输入为21()2r t t =时,要求系统稳态误差为零,试确定a 和b 值。
(10分)图2四、(15分)已知系统结构图3所示。
(1)绘制系统的根轨迹图;(6分)(2)试确定系统具有欠阻尼状态的开环增益*K 的取值范围;(3分)(3)试计算阻尼比为0.707时的系统的开环增益*K 值;(3分)(4)试计算开环增益6*=K 时的系统速度误差ss e 。