空軍工程大學(xué)防空反導(dǎo)學(xué)院《832自動(dòng)控制原理》歷年考研真題匯編

目錄

2016年空軍工程大學(xué)832自動(dòng)控制原理考研真題

2015年空軍工程大學(xué)835自動(dòng)控制原理考研真題

2014年空軍工程大學(xué)838自動(dòng)控制原理考研真題

2016年空軍工程大學(xué)832自動(dòng)控制原理考研

真題

考試科目：自動(dòng)控制原理（A卷）

科目代碼：832

一、填空題（16分，每空2分）

1．表現(xiàn)于被控對(duì)象或系統(tǒng)輸出端，并要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的物理量

稱為_(kāi)___________。

2．若系統(tǒng)在零初始條件下的單位階躍響應(yīng)，則其傳遞函

數(shù)＝____________，脈沖響應(yīng)____________。

3．二階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)無(wú)超調(diào)的條件是阻尼比ζ___________，

超調(diào)量小于5%的條件是阻尼比___________。

4．根據(jù)奈氏判據(jù)，開(kāi)環(huán)幅相曲線通過(guò)（-1，j0）點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)

_____________，此時(shí)幅值裕度h____________，相角裕度

_____________。

二、單項(xiàng)選擇題（15分，每題3分）

1．輸入量是預(yù)先未知的隨時(shí)間任意變化的控制系統(tǒng)稱為（）

系統(tǒng)。

A．恒值控制系統(tǒng)

B．隨動(dòng)系統(tǒng)

C．程序控制系統(tǒng)

D．時(shí)變系統(tǒng)

2．信號(hào)流圖中的節(jié)點(diǎn)標(biāo)志系統(tǒng)的（）。

A．傳遞函數(shù)

B．增益

C．變量

D．元件

3．控制系統(tǒng)的型別等于（）串聯(lián)積分環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)。

A．?dāng)_動(dòng)作用點(diǎn)之前

B．?dāng)_動(dòng)作用點(diǎn)之后

C．前向通路中

D．開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)中

4．慣性環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻漸近線近似表示其對(duì)數(shù)幅頻特性存在誤

差，在其（）處誤差最大，約為－3dB。

A．交接頻率

B．截止頻率

C．諧振頻率

D．帶寬頻率

5．無(wú)源校正網(wǎng)絡(luò)的（）處于頻率和的幾

何中心上。

A．超前角頻率

B．滯后角頻率

C．最大超前角頻率

D．最大滯后角頻率

三、（12分）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，求傳遞函數(shù)和。

圖1

四、（15分）三個(gè)二階系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的形式均為

它們的單位階躍響應(yīng)曲線如圖2中的曲線(1)、(2)、(3)所示。圖中，

ts1，ts2分別是系統(tǒng)(1)、(2)的調(diào)節(jié)時(shí)間，tp1，tp2，tp3是系統(tǒng)(1)、(2)、(3)

的峰值時(shí)間。

要求：在同一s平面內(nèi)畫(huà)出三個(gè)系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)的相對(duì)位置，并說(shuō)明

理由。

圖2

五、（14分）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示，要求：

1．分析參數(shù)T=0時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，說(shuō)明特征根的分布情況；

2．時(shí)，確定閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)T的取值范圍；

3．求出閉環(huán)系統(tǒng)存在純虛根時(shí)T的取值，并求出虛根值。

圖3

六、（16分）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示，誤差定義為。

1．求出系統(tǒng)的阻尼比和自然頻率；

2．計(jì)算系統(tǒng)在作用下的穩(wěn)態(tài)誤差；

3．計(jì)算系統(tǒng)在和同時(shí)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差。

圖4

七、（20分）控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為

1．繪制系統(tǒng)的概略開(kāi)環(huán)幅相曲線，用奈氏判據(jù)確定系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定

的條件；

2．計(jì)算K＝2時(shí)系統(tǒng)的幅值裕度h，將其表示在開(kāi)環(huán)幅相曲線所在

的復(fù)平面上；3.計(jì)算K＝2時(shí)系統(tǒng)的相角裕度。

數(shù)據(jù)提示：

八、（30分）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖5所示，采用串聯(lián)校正后系統(tǒng)的

開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線如圖6所示。

1．寫(xiě)出校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)；

2．求出校正后系統(tǒng)的靜態(tài)誤差系數(shù)Kp、Kv和Ka；

3．近似計(jì)算校正后系統(tǒng)的截止頻率；

4．概略繪制校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)相頻特性曲線；

5．寫(xiě)出校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，并指出屬哪種串聯(lián)校正；

6．繪制校正網(wǎng)絡(luò)的對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線，標(biāo)明主要特征點(diǎn)（交接

頻率、漸近線斜率及高頻幅值等）。

圖5圖6

九、（12分）離散控制系統(tǒng)如圖7所示，采樣周期T=0.1s。要求：

1．確定系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)開(kāi)環(huán)增益K的臨界值；

2．當(dāng)輸入信號(hào)時(shí)，欲使系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差小于0.1，問(wèn)K應(yīng)滿

足什么條件？

圖7

2015年空軍工程大學(xué)835自動(dòng)控制原理考研

真題

考試科目：自動(dòng)控制原理（A卷）

科目代碼：835

一、填空題（10分，每空2分）

1．隨動(dòng)系統(tǒng)的輸入量是預(yù)先未知的隨時(shí)間任意變化的函數(shù)，要求

被控量以盡可能小的跟隨輸入量的變化；

2．開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)定義為，系統(tǒng)主反饋斷開(kāi)時(shí)，從輸入信號(hào)到信號(hào)

之間的傳遞函數(shù)；

3．若二階系統(tǒng)處于過(guò)阻尼情況，表明系統(tǒng)特征方程的特征根為；

4．由于一階或二階系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)幅相曲線與負(fù)實(shí)軸不相交，因此這

類(lèi)系統(tǒng)的幅值裕度為；

5．傳遞函數(shù)的一階系統(tǒng)，其帶寬頻率。

二、單項(xiàng)選擇題（10分，每小題2分）

1．組成反饋控制系統(tǒng)的各元件中，直接推動(dòng)被控對(duì)象，使其被控

量發(fā)生變化的元件稱為（）；

A．測(cè)量元件

B．給定元件

C．比較元件

D．執(zhí)行元件

2．線性定常二階系統(tǒng)的閉環(huán)增益加大，（）；

A．系統(tǒng)的快速性提高

B．系統(tǒng)的超調(diào)量增大

C．系統(tǒng)的峰值時(shí)間提前

D．對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能沒(méi)有影響

3．型系統(tǒng)，當(dāng)輸入信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為零的條件是

（）；

A．

B．

C．

D．

4．從變化時(shí)，傳遞函數(shù)的幅相曲線位于復(fù)平面

上的（）；

A．第Ⅰ象限

B．第Ⅱ象限

C．第Ⅲ象限

D．第Ⅳ象限

5．最小相位系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性低頻和中頻段分別影響系統(tǒng)的

（）。

A．穩(wěn)態(tài)性能和抗干擾性能

B．穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能

C．穩(wěn)態(tài)性能和濾波性能

D．抗干擾性能和濾波性能

三、（20分）在圖1所示的兩級(jí)RC無(wú)源網(wǎng)絡(luò)中，已知，

，，，為輸入量，為輸出量，與為

回路電流，為節(jié)點(diǎn)電壓。要求：

1．繪制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖；

2．求網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)；

3．說(shuō)明該網(wǎng)絡(luò)為什么不能等效于兩個(gè)RC無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)。在什么

條件下，又能等效于兩個(gè)RC無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)？

四、（20分）單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)

1．若系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下的誤差響應(yīng)為，試

求系統(tǒng)的阻尼比和自然頻率；

2．求輸入時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；

3．若給定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)：超調(diào)量，調(diào)節(jié)時(shí)間，峰

值時(shí)間，試確定系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)配置的區(qū)域，以獲得預(yù)期的響應(yīng)特

性。

數(shù)據(jù)提示：，。

五、（12分）已知系統(tǒng)特征方程，試應(yīng)用勞斯

穩(wěn)定判據(jù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并求出系統(tǒng)不在s左半平面的特征根。

六、（12分）具有擾動(dòng)輸入的控制系統(tǒng)如圖2所示，圖中、、

及均為正常數(shù)。

1．求系統(tǒng)在階躍擾動(dòng)輸入作用下所引起的穩(wěn)態(tài)誤差；

2．為使系統(tǒng)在同時(shí)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，試確定

的取值。

圖2

七、（20分）已知最小相位單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)頻率特性如圖3

所示，圖3（a）中曲線與負(fù)實(shí)軸相交時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率，a為大于

零的常數(shù)。

1．求、和；

2．使系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定的a值范圍是多少？對(duì)應(yīng)的幅值裕度h的取值范

圍又為多少？

圖3

八、（20分）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖中：K，τ，T＞0。

1．當(dāng)τ=0時(shí)，系統(tǒng)是否屬于結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定系統(tǒng)，說(shuō)明理由；

2．分別取τ＞T，τ＜T和τ=T，應(yīng)用奈氏判據(jù)判別三種情況下閉環(huán)

系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖4

九、（14分）采用串聯(lián)校正的控制系統(tǒng)如圖5所示，為系統(tǒng)不

可變部分的傳遞函數(shù)。當(dāng)K=10，T=0.1s時(shí)，系統(tǒng)截止頻率。若要

求不變，試確定K和T的取值，使系統(tǒng)相角裕度提高45°。

圖5

十、（12分）采樣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖6所示，采樣周期T=0.1s。

1．求系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)；

2．確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。

圖6

2014年空軍工程大學(xué)838自動(dòng)控制原理考研

真題

考試科目：自動(dòng)控制原理（A卷）

科目代碼：838

一、填空題（22分，每空2分）

1．按輸入信號(hào)變化規(guī)律的不同，控制系統(tǒng)通?？煞譃開(kāi)_________

系統(tǒng)和__________系統(tǒng)。

2．控制系統(tǒng)中的變量在信號(hào)流圖中用__________表征。

3．系統(tǒng)在輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，說(shuō)明系統(tǒng)的型別為

__________。

4．穩(wěn)定二階系統(tǒng)在s復(fù)平面上的等阻尼比線是一條

____________________的直線。

5．傳遞函數(shù)的幅相曲線與負(fù)實(shí)軸的交點(diǎn)是

____________，其相頻特性為_(kāi)____________。

6．最小相位系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性中頻段影響系統(tǒng)的

_______________性能。

7．超前校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)=___________,它具有

______________特性，在頻域法串聯(lián)校正中起到了

______________________的作用。

二、（12分）描述系統(tǒng)的微分方程組如下：

式中，r(t)為系統(tǒng)輸入量，c(t)為系統(tǒng)輸出量，x1(t)和x2(t)為系統(tǒng)中

間變量，K1、K2、K3、T1和T2均為常數(shù)。要求：

1．繪制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

2．求出傳遞函數(shù)。

三、（14分）單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為

1．確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的參數(shù)K和T的取值范圍，并以K和T為坐標(biāo)軸做

出穩(wěn)定區(qū)域圖；

2．若系統(tǒng)以(rad/s)的頻率作等幅振蕩，確定K和T的取值。

四、（22分）單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為

1．求系統(tǒng)臨界阻尼時(shí)的k值及開(kāi)環(huán)增益K；

2．定性分析當(dāng)阻尼比在（0，1）范圍內(nèi)的情況：k增加，對(duì)系統(tǒng)

的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間有何影響？

3．為了改善系統(tǒng)性能，對(duì)該系統(tǒng)實(shí)施速度反饋，試畫(huà)出速度反饋

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

4．當(dāng)時(shí)，為使系統(tǒng)阻尼比，速度反饋系數(shù)為多少？