山东大学847自动控制原理2014--2019年考研初试真题

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密封线内不要写题

2014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：827

考试时间：3小时满分150分

可使用的常用工具：□无█

计算器□直尺□圆规（请在使用工具前打√）

注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无

效；考完后试题随答题纸交回。

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。

2、线性离散控制系统稳定的充分必要条件是。

3、函数1()atet

的拉氏变换和z

变换分别为。

4、某线性定常系统的单位脉冲响应为1.25()0.0125tgte



，则该系统闭环传

递函数为。

5、串联超前校正和滞后校正的主要特点分别是。

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。

三、（15分）试简化如图1所示系统方框图，并求系统的传递函数()/()CsRs

。

图1

四、（20分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为

(), 0

(1)nk

Gs

s





（1）分别确定当2,3,4n

时使闭环系统稳定的k

值范围；（15分）

（2）解释上述计算结果。（5分）第2页共3页

五、（30分）已知某控制系统如图2所示，定义()()()etrtct

，

图2

（1）写出系统的输出表达式()Cs

和误差表达式()Es

；（12分）

（2）当()0,()1()rtntt

时，求系统的稳态误差

sse

；（6分）

（3）当()1(),()1()rttntt

时，求系统的稳态误差

sse

；（6分）

（4）要减少稳态误差

sse

，应如何调整系统中的参数？（6分）

六、（25分）已知线性最小相位系统开环对数幅频特性如图3所示，



lg50.6989

图3

（1）求开环传递函数()Gs

；（7分）

（2）求幅值穿越频率

c

和开环相频特性)(

c

；（6分）

（3）求相位裕量)(

c

并判断闭环系统的稳定性；（6分）

《自动控制原理1》试卷 第1 页 共4 页

 中国计量大学

2019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）已知系统方框图如图1所示。

图1

1. 画出系统的信号流图；（5分）

2. 试求闭环传递函数

)()(

sRsC及输入端定义的误差传递函数

)()(

sRsE

。（10分）

二、（15分）电子心脏起搏器心律控制系统结构图如图2所示，其中模仿心脏的传递

函数相当于一个纯积分环节。

图2

1. 若5.0=ξ

对应最佳响应，问起搏器增益K应取多大？（5分）

2. 若期望心率为60次/min，并突然接通起搏器，问1s后实际心率为多少？瞬间最大

心率多大？（10分）

《自动控制原理1》试卷 第2 页 共4 页

 三、（15分）系统结构图如图3所示，[]

()()()etrtbt=−。

图3

1. 已知G

1(s)的单位阶跃响应为2

1et−

−，试求G

1(s)；（5分）

2. 利用求出的G

1(s)，当r(t)=10·1(t)时，试求：①系统的稳态输出；②系统的超调量、

调节时间和稳态误差。（10分）

四、（15分）已知系统结构图如图4所示：

图4

1. 绘出K*从0→+∞变化时系统的根轨迹；（8分）

2. 确定系统处于欠阻尼条件下的K*范围；（4分）

3. 确定系统稳定时的最小阻尼比。（3分）

五、（15分）已知系统传递函数为

)52)(2()(

2

+++=

sssK

sG，

1. 画出奈奎斯特图；（10分）

2. 当K=52，利用奈奎斯特稳定判据判断其闭环系统的稳定性。（5分）

六、（15分）已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如图5所示，试求：

1. 系统的开环传递函数；（4分）

2. 截止频率

cω

和相角裕量γ

；（8分）

3. 若使截止频率srad

c/10=ω

，其放大倍数应取多少？（3分） 《自动控制原理1》试卷 第3 页 共4 页

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一、建模题

一个锅里通冷水然后往里通蒸汽加热，用流量计测冷水量，冷水变少就

多加蒸汽，同时测出来的热水水温，水温高了就减少蒸汽的量。问控制

装置和被控对象，系统的工作原理，系统的方框图。

二、时域题

二阶系统零阻尼、欠阻尼、临界阻尼、过阻尼时的阶跃响应，画极点位

置以及响应曲线。

三、频域题

画出带虚轴极点的奈氏曲线（注意相角突变180度，也是课后题，改了

下数。）

四、系统校正题

已知一个待校正系统的传递函数，还有两个校正装置的伯德图，问哪种

校正稳定性好。（由图得校正装置的传递函数，一个是超前一个是滞

后-超前，分别与待校正系统的传递函数相乘后计算相角裕度。类似14

真题、课后原题，计算过程中要求出截止频率，得通过伯德图解答。）

五、Z变换的题

已知系统方框图求脉冲传递函数。（G（Z）=前向/（1+前向乘以反

东北大学科目代码：8392014年攻读硕士学位研究生入学考试试题

整理编辑By邵永2014年1月一．

1.简述前馈控制可以改善线性系统哪方面性能，对线性系统稳定性有何影响？

2.简述频率特性的定义，最常用的频率特性表示方法有哪些？

二．

若某系统在单位阶跃输入作用时，系统在零初始条件下的输出响应为：1-2e2t+et,试求系统的

单位脉冲响应。

三．

已知控制系统的结构图如图1所示，若系统以wn=2rad/s的频率作等幅震荡，试确定震荡的

k、a。

四．

已知单位负反馈系统的开环传递函数为Wk(s)=)1()(41

2

ssas

，试绘制以a为变量的跟轨迹（0≤

a<+∞），并确定使该单位负反馈系统稳定的a的取值范围。

五．

已知一最小相位系统开环对数幅频特性如下。其中实线为渐近线，虚线为精确线。试求系统

的开环传递函数。

2014

-20

-283.16

400

00

+2-112)1(

23

sasssk+

-XrXc

东北大学科目代码：8392014年攻读硕士学位研究生入学考试试题

整理编辑By邵永2014年1月六．

已知一采用PD串联校正控制系统结构图。

(1)Kp=10,Kd=1,求相位裕度。

(2)若Wc=5，r=50o，求Kp，Kd。

七．

（1）用描述函数法分析W1=)11.0(2

ss、W2=)1(2

ss，哪个更精确，为什么？

（2）非线性部分N(A)=A4,线性部分W(s)=)2)(1(1

sss，用描述函数法分析系统是否存

在稳定自振点，若存在，求自振和A。

八．

设有零阶保持器的离散系统如图所示，其中r(t)=1(t),T=1s,K=1。试求系统的上升时间、

峰值时间、调节时间。Kp

KdS)1(1

ss+-+

+XrXc

seTs1)1(ssKR(s)C(s)

-