山东大学自动控制原理考研试题及答案
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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。
一、 单项选择题(每题 1 分,共 20 分)1. 系统和输入已知,求输出并对动向特征进行研究,称为(C )A. 系统综合B.系统辨别C.系统剖析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频次特征在( A )上相等。
A. 幅频特征的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频次3. 经过丈量输出量,产生一个与输出信号存在确立函数比率关系值的元件称为(C ) A. 比较元件 B.给定元件 C.反应元件 D.放大元件 4. ω从 0 变化到 +∞时,延缓环节频次特征极坐标图为( A )A. 圆B.半圆C.椭圆D.双曲线5. 当忽视电动机的电枢电感后,以电动机的转速为输出变量,电枢电压为输入变量时,电动机可看作一个( B )A. 比率环节B.微分环节C.积分环节D. 惯性环节 6. 若系统的开环传 递函数为10,则它的开环增益为( C )2)s(5 s7. 二阶系统的传达函数 G( s) 2 5 ,则该系统是( B )s 2s 5A. 临界阻尼系统B.欠阻尼系统C.过阻尼系统D.零阻尼系统8. 若保持二阶系统的 ζ不变,提升 ωn ,则能够( B )A. 提升上涨时间和峰值时间B.减少上涨时间和峰值时间C.提升上涨时间和调整时间D.减少上涨时间和超调量9. 一阶微分环节 G ( s) 1 Ts ,当频次1时,则相频特征G ( j ) 为( A )TA.45 °B.- 45°C.90 °D.- 90°10.最小相位系统的开环增益越大,其( D )A. 振荡次数越多B.稳固裕量越大C.相位变化越小D.稳态偏差越小11.设系统的特点方程为 D s s 48s 3 17 s 2 16s50,则此系统 ( A )A. 稳固B.临界稳固C.不稳固D.稳固性不确立。
12.某单位反应系统的开环传达函数为: G sk,当 k=( C )时,闭环系1)( s 5)s(s 统临界稳固。
13.设系统的特点方程为 D s 3s 410s 3 5s 2 s 20,则此系统中包括正实部特点的个数有(C )14.单位反应系统开环传达函数为 G ss 2 5 ,当输入为单位阶跃时,则其地点误6s差为( C )s若已知某串连校订装置的传达函数为 G c (s) s1,则它是一种( D ) 15. 10s 1A. 反应校订B.相位超前校订C.相位滞后 —超前校订D.相位滞后校订16.稳态偏差 e 与偏差信号 E(s)的函数关系为(B )ssA. e ss lim E(s)B. e ss lim sE(s)s 0s 0C. e ss lim E( s)D. e ss lim sE(s)ss17.在对控制系统稳态精度无明确要求时,为提升系统的稳固性,最方便的是( A )A. 减小增益B.超前校订C.滞后校订D.滞后 -超前 18.相位超前校订装置的奈氏曲线为( B )A. 圆B.上半圆C.下半圆 °弧线 开环传达函数为 G(s)H(s)= 3 K, 则实轴上的根轨迹为( C )19.( s 3)sA.( - 3,∞ )B.(0,∞ )C.(- ∞, - 3)D.( - 3,0)20.在直流电动机调速系统中,霍尔传感器是用作( B )反应的传感器。