河海大学827自动控制原理基础历年考研试题

课程名称: 自动控制理论 （A/B 卷 闭卷）试卷A一、填空题（每空 1 分，共15分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。

2、复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。

3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则G(s)为 （用G 1(s)与G 2(s) 表示）。

4、典型二阶系统极点分布如图1所示，则无阻尼自然频率=n ω ，阻尼比=ξ ，该系统的特征方程为 ，该系统的单位阶跃响应曲线为 。

5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+，则该系统的传递函数G(s)为 。

6、根轨迹起始于 ，终止于 。

7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为 。

8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ， 其相应的传递函数为 ，由于积分环节的引入，可以改善系统的 性能。

二、选择题（每题 2 分，共20分）1、采用负反馈形式连接后，则 ( )A 、一定能使闭环系统稳定；B 、系统动态性能一定会提高；C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。

2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。

A 、增加开环极点；B 、在积分环节外加单位负反馈；C 、增加开环零点；D 、引入串联超前校正装置。

3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( )A 、稳定；B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C 、临界稳定；D 、右半平面闭环极点数2=Z 。

4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( )A 、 型别2<v ；B 、系统不稳定；C 、 输入幅值过大；D 、闭环传递函数中有一个积分环节。

课程名称: 自动控制理论 （A/B 卷 闭卷）一、填空题（每空 1 分，共15分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。

2、复合控制有两种基本形式：即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。

3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则G(s)为 G 1(s)+G 2(s)（用G 1(s)与G 2(s) 表示）。

4、典型二阶系统极点分布如图1所示，则无阻尼自然频率=n ω ，阻尼比=ξ ，该系统的特征方程为 ，该系统的单位阶跃响应曲线为 。

5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+，则该系统的传递函数G(s)为 。

6、根轨迹起始于 极点 ，终止于 零点或无穷远 。

7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为 。

8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ，其相应的传递函数为 ，由于积分环节的引入，可以改善系统的 性能。

二、选择题（每题 2 分，共20分）1、采用负反馈形式连接后，则 ( )A 、一定能使闭环系统稳定；B 、系统动态性能一定会提高；C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。

2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。

A 、增加开环极点；B 、在积分环节外加单位负反馈；C 、增加开环零点；D 、引入串联超前校正装置。

3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( )A 、稳定；B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C 、临界稳定；D 、右半平面闭环极点数2=Z 。

4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( )A 、 型别2<v ；B 、系统不稳定；C 、 输入幅值过大；D 、闭环传递函数中有一个积分环节。

合工大自控考研真题试卷合肥工业大学（简称合工大）的自动控制原理（自控）考研真题试卷通常包含以下几个部分：选择题、填空题、简答题、计算题和论述题。

以下是一份模拟的自控考研真题试卷内容。

合肥工业大学自动控制原理考研真题试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 状态空间表示法中，状态变量的选取是______。

A. 任意的B. 唯一的C. 固定的D. 非线性的2. 在控制系统中，开环传递函数与闭环传递函数的关系是______。

...（此处省略其他选择题）二、填空题（每空1分，共10分）1. 根据奈奎斯特判据，系统稳定性的判断可以通过分析________的频率特性曲线。

2. 控制系统的稳态误差与输入信号的形式有关，对于单位阶跃响应，其稳态误差为________。

...（此处省略其他填空题）三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述PID控制器的基本原理及其各参数的作用。

2. 解释什么是系统的超调量和调节时间，并说明它们对系统性能的影响。

四、计算题（每题15分，共30分）1. 给定一个二阶系统的开环传递函数G(s) = K / (s^2 + 2ζωn*s + ωn^2)，其中K=1，ζ=0.5，ωn=1，求该系统的单位阶跃响应，并画出其阶跃响应曲线。

2. 对于一个具有纯积分环节的控制系统，其开环传递函数为G(s) =1/s，试求出该系统的稳态误差。

五、论述题（每题15分，共30分）1. 论述现代控制理论中的最优控制方法与传统PID控制方法的异同。

2. 分析在实际工程中，如何根据系统性能要求选择合适的控制器类型。

六、附加题（10分）1. 假设你正在设计一个温度控制系统，试述你将如何考虑并应用控制理论来优化系统性能。

试卷结束语考生请注意，本试卷仅供学习和练习使用，实际考试内容和形式可能有所不同。

请根据合肥工业大学的官方指南和教材进行复习。

请注意，以上内容为模拟试卷示例，实际的合工大自控考研真题试卷内容会有所不同，考生应以官方发布的考试大纲和历年真题为准进行复习。

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。

自动控制理论考研真题自动控制理论考研真题是考察考生在自动控制理论方面的专业知识和应用能力。

下面将针对该考题进行分析和解答，帮助考生更好地应对考试。

1. 简答题1.1 请简述控制系统的基本概念和组成结构。

控制系统是指通过对被控对象进行监测、比较、判断并作出调节措施，以实现系统状态或行为在给定条件下达到预期目标的一种系统。

控制系统由输入、处理和输出组成。

输入部分接收外部输入信号，处理部分进行信号处理和控制计算，输出部分将控制信号输出给执行器或被控对象。

1.2 请简述反馈控制系统的原理及优点。

反馈控制系统是指通过对输出信号进行监测，并与给定信号进行比较，根据比较结果进行调整，从而实现对系统行为的控制。

其基本原理是通过不断比较输出与给定信号的差异，使系统能够自动调整以接近给定条件。

反馈控制系统的优点包括稳定性好、抗干扰能力强、适应性强等。

2. 计算题2.1 已知系统的开环传递函数为G(s) = (s+3)/(s^2+4s+5)，请计算其闭环传递函数和极点位置。

闭环传递函数可以通过将系统的开环传递函数除以1+开环传递函数得到，即G(s)/(1+G(s))。

代入已知的开环传递函数，计算得到闭环传递函数为H(s) = (s+3)/((s^2+4s+5)+(s+3))。

极点位置是闭环传递函数的特征之一，通过求解闭环传递函数的分母多项式的根可以确定极点。

将闭环传递函数的分母多项式(s^2+4s+5)+(s+3) = s^2+5s+8进行因式分解，得到极点位置为s=-2±i。

3. 综合分析题某一线性时不变（LTI）系统的传递函数为G(s) = (s+2)/((s+1)(s+3))，试回答以下问题：3.1 该系统的阶数、类型和零极点分布分别是什么？根据传递函数可以确定系统的阶数、类型和零极点分布。

传递函数中的(s+1)(s+3)表示系统阶数为2。

对于系统类型，由于分母中没有重根，可以判断为严格类型系统。

零极点分布为一个零点s=-2和两个极点s=-1、s=-3。

自动控制原理试卷1答案一．填空 1． 微分方程、传递函数、频率特性、结构图。

2． 闭环极点都位于S 平面左侧；系统的特性方程的根都在Z 平面上以原点为圆心的单位圆内。

3．5.02+S ；0；8。

4． 4，Ⅱ；62.5。

5．110100+S ；10。

6． P-I ；利用G(s)的负斜率使ωC 减小，改善静态性能。

7． 将连续信号变为离散信号；0。

二．（14分） 解：（1）（2）C(Z)=)()(1)()(1232321Z H Z H G G Z G G Z RG ∙+∙三．（20分） 解：(1)F(s)=[]Ts st f 111)(+-=(2)F(s)=525125151)5(122++-=+s s s s s（3）G 1(s)=s s s s s s s s s s 321030)2(10)2(3101)2(102+=++=+⨯++G 2(s)=ss s a s )32(10)(2+⨯+521634432125152125143321521251243213211352126346321251132122111)1()()(1001)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C G G G G G G G G P G G G P L G G G L G G G G G G G G G G L L L L P P s R s C +-+++++++=∴+++=∆==∆==∑=∑+---=∑∑-∑+∑-=∆∆∆+∆= t e t s F 5125125151)]([f(t)--+-== (1分) (1分)(1分) (1分) (1分)(1分) (1分) (1分)(1分) (1分) (4分) (4分)(3分) (3分)(3分)(1分)（每空1分。

共18分）sa s s as s s s a s a s s R s C 1010321010)32(10)(10)()()(232++++=++⨯+⨯+=∴a s s s s A 101032)(23+++=∴要使系统稳定，则必须满足{{032010101032><>>⨯⇒a a a a320<<∴a （两内项系数乘积>两外项系数乘积）四．（12分）反馈校正系统如图示。

机密★启用前 秘密★启用后 请将所有答案写在报考点提供的专用答题纸上河海大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试题（B 卷）考试科目代码及名称：(863) 信号与系统一、（本题满分10分）计算积分⎰+∞∞--'+dt t t e t ))()((δδ的值。

二、（本题满分15分）一线性非时变离散系统，其起始状态为)0(x ，已知当激励为)(k f 时，其全响应)()(1k k y ε=；若起始状态仍为)0(x ，激励为)]([k f -时，其全响应)(]132[)(2k k y k ε-⋅= ；求：若起始状态为)0(2x ，激励为)(3k f 时系统的全响应)(3k y 。

三、（本题满分25分）线性时不变系统如图所示，已知Ω=Ω=1,321R R ，F C H L 1,1==；V u A i C L 1)0(,1)0(==--求系统在)()(t t f ε=激励下的全响应)(t u c 。

题三图四、（本题满分10分）已知)(t f 对应的拉氏变换23)(2+-=-s s e s F s，求)(t f 。

五、（本题满分25分）给定系统微分方程)(8)(2)(4)(4)(t f t f t y t y t y +'=+'+''若激励信号和初始状态为：4)0(,3)0(,)()(/===---y y t e t f t ε；求系统的零输入响应，零状态响应及完全响应。

六、(本题满分25分) RC 电路如图所示，已知激励信号)()(2t e t f t ε-=，电容初始电压为零。

求：1．系统函数)()()(S F S Y S H = ；2．系统完全响应)t (y 。

题六图七、（本题满分15分）线性时不变系统的单位样值响应为)(k h ，输入为)(k f ，)3()()()(--==k k k f k h εε，求系统的零状态响应)(k y ，并绘图示出)(k y 。

自动控制原理试题库（有答案的）自动控制理论试卷（a/b卷闭卷）一、填空题（每空1分后，共15分后）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过与反馈量的差值进行的。

2、复合控制存有两种基本形式：即为按的线性网络复合控制和按的线性网络复合控制。

3、两个传递函数分别为g1(s)与g2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为g(s)，则g(s)为（用g1(s)与g2(s)表示）。

4、典型二阶系统极点原产例如图1右图，则并无阻尼自然频率?n?，阻尼比??，该系统的特征方程为，该系统的单位阶跃响应曲线为。

5、若某系统的单位脉冲响应为g(t)?10e?0.2t?5e?0.5t，则该系统的传递函数g(s)为。

6、根轨迹起始于，终止于。

7、设某最小相位系统的相频特性为?(?)?tg?1(??)?900?tg?1(t?)，则该系统的开环传递函数为。

8、pi控制器的输出－输入关系的时域表达式就是，其适当的传递函数为，由于分数环节的导入，可以提升系统的性能。

二、选择题（每题2分，共20分）1、使用负反馈形式相连接后，则()a、一定能使闭环系统稳定；b、系统动态性能一定会提高；c、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；d、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。

2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果()。

a、减少开环极点；b、在分数环节另加单位负反馈；c、减少开环零点；d、导入串联全面性校正装置。

3、系统特征方程为d(s)?s3?2s2?3s?6?0，则系统()1a、平衡；b、单位阶跃积极响应曲线为单调指数下降；c、临界平衡；d、右半平面闭环极点数z?2。

4、系统在r(t)?t2促进作用下的稳态误差ess??，表明()a、型别v?2；b、系统不稳定；c、输出幅值过小；d、闭环传递函数中存有一个分数环节。

5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是()a、主意见反馈口符号为“-”；b、除kr外的其他参数变化时；c、非单位反馈系统；d、根轨迹方程（标准形式）为g(s)h(s)??1。