攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題(參考解析)

2023年最新整理——考試真題資料2023年最新整理——考試真題資料2023年最新整理——考試真題資料攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題(參考解析)科目名稱：自動控制原理〔□A卷█B卷〕科目代碼：827考試時間：3小時總分值150分【一】簡答題〔共5小題，每題5分，共25分〕1、PI控制器的中文全稱是；PID中擁有相位滯后特色的環(huán)節(jié)是。答：比率微分控制器；I(積分)環(huán)節(jié)。2、失散系統(tǒng)傳達函數(shù)的定義是。答：零初始條件下，系統(tǒng)輸出的Z變換與輸入的Z變換之比。3、函數(shù)(e4t1e2t)1(t)的拉氏變換為。3答：函數(shù)(e4t1e2t)1(t)的拉氏變換為111。2s43s212n,n0,1,2,，那么序列{x(n)}的Z變換為。4、設(shè)x(n)50,n0答：X(z)x(n)zn1z。n011z1z125255、某線性定常系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為1e2t，那么該系統(tǒng)傳達函數(shù)為。答：2。s2【二】判斷對錯并簡單說明原由〔共2小題，每題5分，共10分〕1、設(shè)閉環(huán)系統(tǒng)的傳達函數(shù)為s2s6，該系統(tǒng)是牢固的。s1答：錯。系統(tǒng)傳達函數(shù)不是真有理分式?；騭2s6s6含有微分項。s1s12、設(shè)線性時不變閉環(huán)系統(tǒng)零初始條件下的單位階躍響應(yīng)為h(t)，h(t)對時間t的導(dǎo)數(shù)記為h'(t)，那么此線性時不變系統(tǒng)的傳達函數(shù)為h'(t)的拉氏變換。答：對。系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)為單位脈沖響應(yīng)，其拉氏變換為傳達函數(shù)。【三】方框圖化簡〔20分〕試簡化以以下圖系統(tǒng)方框圖，并分別求系統(tǒng)的傳達函數(shù)C(s)/R(s)和C(s)/N(s)。N(s)R(s)C(s)G1(s)G2(s)G3(s)H(s)題三圖解答：C(s)G3G2G1G3HR(s)1G3G2N(s)1G3G2G3G2因此，C(s)G3G2G1G3H;C(s)G3G2.R(s)1G3G2N(s)1G3G2【四】計算題〔20分〕以以下圖系統(tǒng)的閉環(huán)極點為s11j22,s21j22，其中j1?！?〕〔6分〕計算時間常數(shù)T和開環(huán)增益K；〔2〕〔6分〕計算阻尼比和自然振蕩角頻率n；〔3〕〔8分〕計算超調(diào)量%和調(diào)治時間ts。解答：K〔1〕系統(tǒng)閉環(huán)傳達函數(shù)為G(s)T.s21sKTT由21K(122)(122)229得，T=1/2,K=4.5。ssTsjsjssT1〔2〕由2K/T9,21/T2得3rad/s,nnn.3〔3〕e/12100%e2/4100%32.93%.ts33s(5%);ts44s(2%).nn【五】判斷牢固性〔15分〕〔1〕(10分)某閉環(huán)系統(tǒng)特色方程為s46s33s24s40，試用勞斯判據(jù)判定其牢固性，并說明特色根在復(fù)平面上的分布?！?〕(5分)某失散線性時不變系統(tǒng)的閉環(huán)傳達函數(shù)為G(z)z10.7，判斷15)(z1(z3)其牢固性并說明原由。解答：〔1〕勞斯陣列表為s4134s364s2743s144s074第一列元素不全為正，系統(tǒng)不牢固，符號改變兩次，有兩個右半平面極點?！?〕系統(tǒng)牢固，極點都在單位圓內(nèi)。六、計算題〔20分〕K，P(s)11，定義某操縱系統(tǒng)如下圖，其中G(s)，H(s)2s1s(3s1)e(t)r(t)c(t)。N(s)C(s)R(s)E(s)G(s)P(s)題六圖〔1〕寫出在R(s)和N(s)共同作用下系統(tǒng)的輸出C(s)表達式和誤差表達式E(s)；〔10分〕〔2〕當(dāng)r(t)t,n(t)1(t)時，求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess；〔5分〕〔3〕當(dāng)r(t)1(t),n(t)1(t)時，求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess?！?分〕解答：C(s)P(s)G(s)R(s)P(s)N(s)〔1〕1P(s)G(s)1P(s)G(s)K2s1R(s)N(s)s(2s1)(3s1)(3s1)Ks(2s1)KE(s)1R(s)P(s)N(s)1P(s)G(s)P(s)G(s)1s(2s1)(3s1)R(s)2s1s(2s1)(3s1)s(2s1)(3sN(s)K1)K〔2〕當(dāng)r(t)t,n(t)1(t)時，R(s)12,N(s)1.2.ssesslimsE(s)s0K11.〔3〕當(dāng)r(t)1(t),n(t)1(t)時，R(s),N(s)1.ssesslimsE(s)s0K七、計算題〔30分〕線性最小相位系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特色以以下圖，L()(dB)-20dB/dec20lg33101c-40dB/dec-60dB/dec題七圖〔1〕求開環(huán)傳達函數(shù)G(s)；〔10分〕〔2〕求幅值穿越頻率c和開環(huán)相頻特色(c)；〔10分〕〔3〕求相位裕量(c)并判斷閉環(huán)系統(tǒng)的牢固性；〔10分〕解答：〔1〕由圖可知G(s)Kss(s1)(1)10求得K=3?！?〕由L(c)L(1)40，得20lg340，因此c3.lgclg1lgc(c)90arctancarctanc90arctan3arctan3159.831010〔3〕(c)180(c)90arctan3arctan(3/10)