自控原理考研真题及答案

自控原理考研真题及答案自控原理是自动控制领域的基础课程，对于考研学生而言，掌握自控原理的知识非常重要。

为了帮助考生更好地备考自控原理，以下将介绍一道经典的自控原理考研真题，并给出详细的答案解析。

题目及答案如下：1.某控制系统的传递函数为G(s) = (s+2)/(s^2+6s+10)，将其分解为部分分式后，若其阶数为n，则n等于多少？答案解析：根据题目给出的传递函数G(s)，可以得到其分母的根为s^2+6s+10=0，通过求根公式可求得其根为s1=-3+j，s2=-3-j。

由于这两个根均为复根，所以传递函数为二阶系统。

因此，答案为n=2。

2.某开环系统的传递函数为G(s) = K/(s^3+4s^2+10s)，若该系统为稳定系统，求参数K的范围。

答案解析：对于稳定系统来说，其特征多项式的所有根的实部都小于0。

根据题目给出的传递函数G(s)，可以得到其特征多项式为s^3+4s^2+10s=0，通过求根公式可求得其根为s1=-1.33，s2=-0.67+j1.11，s3=-0.67-j1.11。

由于这三个根的实部均小于0，所以该系统为稳定系统。

由于K为传递函数的比例因子，不影响传递函数的特征根，所以参数K的范围可以取任意实数。

3.某系统的开环传递函数为G(s) = 10/(s+4)，若该系统采用比例控制器，根据比例控制器的输出与输入的关系，求闭环传递函数。

答案解析：比例控制器的输出与输入的关系为C(s) = KpR(s)，其中C(s)为比例控制器的输出，Kp为比例增益，R(s)为输入信号。

而闭环传递函数等于开环传递函数乘以比例控制器的传递函数，即T(s) = G(s)C(s)。

代入相应的数值，可得到T(s) = 10Kp/(s+4)。

4.某系统的开环传递函数为G(s) = 10/(s+5)，若该系统采用积分控制器，根据积分控制器的输出与输入的关系，求闭环传递函数。

答案解析：积分控制器的输出与输入的关系为C(s) = KI/s，其中C(s)为积分控制器的输出，KI为积分增益，s为Laplace变换变量。

自动控制原理b考研试题及答案### 自动控制原理B考研试题及答案#### 一、选择题（每题2分，共20分）1. 在控制系统中，开环增益越大，系统的稳定性越______。

A. 好B. 差C. 不变D. 无法确定2. 一个二阶系统，其单位阶跃响应的超调量为5%，那么其阻尼比ζ为______。

A. 0.7B. 1.0C. 1.4D. 2.03. PID控制器的输出与误差信号的______成正比。

A. 微分B. 积分C. 比例D. 微分和积分4. 系统稳定性分析中，根轨迹法是一种基于______的分析方法。

A. 频率响应B. 时间响应C. 根的分布D. 幅值和相角5. 状态空间表示法中，状态变量的微分方程是______。

A. 线性的B. 非线性的C. 线性或非线性D. 无法确定#### 二、简答题（每题10分，共20分）6. 简述PID控制器的基本原理及其各部分的作用。

7. 解释什么是系统的稳定性，并简述如何通过奈奎斯特判据判断系统的稳定性。

#### 三、计算题（每题15分，共30分）8. 已知一个二阶系统的特征方程为s^2 + 4s + 5 = 0，求该系统的自然频率ωn和阻尼比ζ。

9. 给定一个系统开环传递函数G(s) = 10 / (s + 1)(s + 2)，求闭环传递函数T(s)，并分析系统稳定性。

#### 四、论述题（每题15分，共30分）10. 论述现代控制理论中的最优控制理论，并举例说明其在工程中的应用。

11. 讨论在控制系统设计中，如何通过调整PID参数来优化系统性能。

#### 答案#### 一、选择题1. A2. A3. C4. C5. C#### 二、简答题6. PID控制器是一种常用的反馈控制器，它根据误差信号e(t) = r(t) - y(t)（设定值与实际输出的差值）来调整控制器输出。

其中，P（比例）部分直接与误差成正比，I（积分）部分与误差的积分成正比，用于消除稳态误差；D（微分）部分与误差的微分成正比，用于提高系统的响应速度和稳定性。

东南大学550自动控制原理考研真题答案
1.若在电磁控制系统中，负反馈环节的反馈信号Vf与控制量Vc成正比，请问此反馈为（）
A.正反馈
B.零反馈
C.负反馈
D.不可判断
答案：C.负反馈
2.在经典控制理论中，若系统各参数保持不变，而系统的控制对象增大，那么系统的稳定性会（）
A.增强
B.减弱
C.不变
D.不可判断
答案：B.减弱
3.在实际的自动控制中，控制系统的稳定性要求较高的是（）
A.可靠控制
B.快速响应
C.精确控制
D.可调稳定性
答案：D.可调稳定性
4.采用PI调节器对一定迟滞的系统进行控制，以获得最佳控制效果，请问此时需要设置的迟滞时间参数Td为（）
A.0
B.∞
C.大于0
D.小于0
答案：C.大于0
5.将两个控制系统级联，使控制系统在相位和频率上同步，称为（）
A.交叉联结
B.电路联结
C.谐振联结
D.并联联结
答案：C.谐振联结
6.在正弦调制时，当调制信号的频率比被调制信号的频率高一些倍数时，此时调制效果最佳的调制方式是（）
A.直接调制
B.振荡调制
C.错频调制
D.叠加调制
答案：C.错频调制
7.对于一个正弦驱动的线性系统。

自动控制原理考研真题试卷一、选择题（每题2分，共20分）1、在闭环控制系统中，调节器的输出信号是（）A.调节器的输入信号B.调节器的输出信号C.调节器输入信号的函数D.被控对象的输出信号2、在单闭环控制系统中，如果系统开环增益无穷大，则系统可能发生（）A.振荡B.失稳C.跟随误差D.超调量3、在系统设计中，为了避免积分饱和，可以采取的措施是（）A.采用微分项调节器B.采用积分项调节器C.采用比例-积分-微分（PID）调节器D.采用抗积分饱和调节器4、在反馈控制系统中，如果系统存在干扰，则可以通过（）来减小干扰对系统的影响。

A.增加执行机构B.增加测量元件C.增加调节器D.增加滤波器5、在连续控制系统中，如果控制器采用比例调节器，则系统的稳态误差将（）A.与输入信号成正比B.与输入信号成反比C.与输入信号的平方成正比D.与输入信号的绝对值成正比6、在离散控制系统中，如果采样周期很短，则系统的稳态误差将（）A.很大B.很小C.与采样周期无关D.为零7、在控制系统中，通常采用（）来克服扰动对系统的影响。

A.滤波器B.放大器C.调节器D.编码器8、在控制系统设计中，通常采用（）来提高系统的稳定性和响应速度。

A.串联校正B.并联校正C.反馈校正D.前馈校正9、在数字控制系统中，通常采用（）来处理模拟信号。

A. A/D转换器B. D/A转换器C.模拟滤波器D.数字滤波器10、在控制系统设计中，通常采用（）来提高系统的抗干扰能力。

华东师范大学是一所著名的综合性大学，其化学学科在国内具有很高的声誉。

对于想要报考华东师范大学化学专业研究生的同学来说，了解普通化学原理历年真题是非常重要的。

本文将介绍华东师范大学考研普通化学原理历年真题，帮助考生更好地备考。

一、2015年真题1、名词解释本文1）摩尔质量本文2）气体常数本文3）沉淀平衡本文4）氧化还原反应2、简答题本文1）简述拉乌尔定律和亨利定律，并说明它们在描述液体蒸气压中的应用。

一、求下面电路的传递函数)()()()()()(1c 1s U s U s U s U s U s U o c o 、、并画出动态结构图。

(15分)解：将电路图参数用拉氏算子替代，将电路图重画并简化，步骤如下：(s)(5分)（1）R 3+sL（2）sLR R sL R R +++3232)(*（3）U 1(s)sLR R sL R R +++3232)(*（4）所以： 132323232011)(*)(*)()(R scsL R R sL R R sL R R sL R R s U s U ++++++++=(5分) 31)()(R sL sLs U s U c +=132323232301101)(*)(**)()(*)()()()(R scsL R R sL R R sL R R sL R R R sL sLs U s U s U s U s U s U c c +++++++++==系统的动态结构图为： (5分)本题考查要点： 电路图的数学模型和传递函数的关系，动态传递函数及结构图画法。

包含简单的电路简化过程。

二、对系统结构图进行简化并写出系统的开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数。

(15分)解:对结构图的简化过程如下：(10分)（1）（2）（3）（4）（5）所以系统的开环传递函数为：(5分)12151234323431)(*1)(H G G G G G H G G H G G G s G K ++++=121512343234312151234323431)(*111)(*1)(H G G G G G H G G H G G G H G G G G G H G G H G G G s G B +++++++++=12151234323431)(*111)()()(H G G G G G H G G H G G G s R s E s G E +++++==本题考查要点：结构图的简化方法（信号分支点和汇合点的移动、环节的合并）、几种传递函数的表示法。

试题一答案 1、给定值2、输入；扰动；3、G 1(s)+G 2(s)； 40.7072=；2220s s ++=；衰减振荡 5、1050.20.5s s s s+++； 6、开环极点；开环零点 7、(1)(1)K s s Ts τ++8、1()[()()]p u t K e t e t dt T =+⎰；1[1]p K Ts+； 稳态性能 1、D 2、A 3、C 4、A 5、D 6、A 7、B 8、C 9、B 10、B解：1、建立电路的动态微分方程 根据KCL有200i 10i )t (u )]t (u )t (d[u )t (u )t (u R dt C R =-+-(2分)即 )t (u )t (du )t (u )()t (du i 2i 21021021R dtC R R R R dt C R R +=++ (2分)2、求传递函数对微分方程进行拉氏变换得)(U )(U )(U )()(U i 2i 21021021s R s Cs R R s R R s Cs R R +=++ (2分)得传递函数 2121221i 0)(U )(U )(R R Cs R R R Cs R R s s s G +++==(2分) 解：1、（4分） 22222221)()()(n n n s s K s K s K sK s K s Ks R s C s ωξωωββ++=++=++==Φ 2、（4分） ⎩⎨⎧=====2224222n n K K ξωβω ⎩⎨⎧==707.04βK3、（4分） 0010032.42==--ξξπσe83.2244===ns t ξω4、（4分） )1(1)(1)(2+=+=+=s s K s s K sK s K s G βββ ⎩⎨⎧==11v K K β414.12===βKss K Ae 5、（4分）令：0)()(11)()()(＝s s G ss K s N s C s n n ∆-⎪⎭⎫ ⎝⎛+==Φβ 得：βK s s G n +=)(五、(共15分)1、绘制根轨迹 （8分）(1)系统有有3个开环极点（起点）：0、-3、-3，无开环零点（有限终点）；（1分）(2)实轴上的轨迹：（-∞，-3）及（-3，0）； （1分）(3) 3条渐近线： ⎪⎩⎪⎨⎧︒︒±-=--=180,602333a σ （2分） (4) 分离点： 0321=++d d 得： 1-=d （2分）432=+⋅=d d K r (5)与虚轴交点：096)(23=+++=r K s s s s D[][]⎩⎨⎧=+-==+-=06)(Re 09)(Im 23r K j D j D ωωωωω ⎩⎨⎧==543r K ω （2分） 绘制根轨迹如右图所示。

自动控制原理习题及其解答第一章（略） 第二章例2-1 弹簧，阻尼器串并联系统如图2-1示，系统为无质量模型，试建立系统的运动方程。

解：(1) 设输入为y r ，输出为y 0。

弹簧与阻尼器并联平行移动。

(2) 列写原始方程式，由于无质量按受力平衡方程，各处任何时刻，均满足∑=0F ，则对于A 点有021=-+K K f F F F其中，F f 为阻尼摩擦力，F K 1，F K 2为弹性恢复力。

(3) 写中间变量关系式220110)()(y K F Y Y K F dty y d f F K r K r f =-=-⋅=(4) 消中间变量得 020110y K y K y K dtdy f dt dy f r r=-+- (5) 化标准形 r r Ky dtdyT y dt dy T +=+00 其中:215K K T +=为时间常数，单位[秒]。

211K K K K +=为传递函数，无量纲。

例2-2 已知单摆系统的运动如图2-2示。

(1) 写出运动方程式 (2) 求取线性化方程 解：（1）设输入外作用力为零，输出为摆角θ ，摆球质量为m 。

（2）由牛顿定律写原始方程。

h mg dtd l m --=θθsin )(22其中，l 为摆长，l θ 为运动弧长，h 为空气阻力。

（3）写中间变量关系式)(dtd lh θα= 式中，α为空气阻力系数dtd l θ为运动线速度。

（4）消中间变量得运动方程式0s i n 22=++θθθmg dt d al dtd ml （2-1)此方程为二阶非线性齐次方程。

（5）线性化由前可知，在θ ＝0的附近，非线性函数sin θ ≈θ ，故代入式（2-1）可得线性化方程为022=++θθθmg dt d al dtd ml 例2-3 已知机械旋转系统如图2-3所示，试列出系统运动方程。

解：（1）设输入量作用力矩M f ，输出为旋转角速度ω 。

（2）列写运动方程式f M f dtd J+-=ωω式中， f ω为阻尼力矩，其大小与转速成正比。