816自动控制原理.doc

昆明理工大学2014年硕士研究生招生入学考试试题(A卷) 考试科目代码：816 考试科目名称 ：自动控制原理 考生答题须知 1． 所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。请考生务必在答题纸上写清题号。 2． 评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。 3． 答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。 4． 答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。 一、选择填空题 （30个空，每空1.5分，共45分） １．在人们生活与生产活动中普遍存在着（　 　）两类自动控制系统。 A. 自然与人造　 　　　 　B. 单变量与多变量 C. 线性与非线性 　　　　　 　D. 非时变与时变 ２．对于非本质非线性系统，常采用小偏差法或切线法,将（ ）转化为（　 　）。 A. 非线性方程 　 　　 　　　B. 线性方程 C. 微分方程 　　　　 　　　　 D. 传递函数 ３．若按系统参考输入信号的特征来分，可将自动控制系统分为（　 　）。 A. 连续系统与离散系统 B. 恒值控制系统、随动控制系统与程序控制系统 C. 线性系统与非线性系统 D. 非时变系统与时变系统 ４．在一个控制系统中，妨碍被控制变量按指定规律变化的量，被称为（ ）。 A. 输出量 　 　 B.　输入量 　 　 C.　给定量 　　 D.　扰动量 ５．自动控制系统种类繁多，若按其结构可分为（ ）系统。 A. 前馈控制，反馈控制，复合控制 B. 滞后控制，超前控制，复合控制 C. 开环控制，闭环控制，复合控制 D. 串联控制，并联控制，复合控制 ６．传递函数是在（ ）下描述系统动态特性的数学模型。 A. 零初始条件 B. 零输入条件 C. 阶跃响应 D. 典型输入 7. 传递函数反映了系统的结构特征和参数特性，所以传递函数只与系统的结构和参数有关，与 系统（　 　）无关。 A. 输出量 　 　 B.　输入量 　 　 C.　给定量 　　 D.　扰动量 8．一阶系统的特征参数是（　 　）。 A. Ｔ＝０.５ 　 　 B.　Ｔ＝１ 　　C.　Ｔ＝２ 　 　D.　Ｋ＝１ 9．一阶系统的单位阶跃响应调节时间是（　 ）。 A. ０.５ 　 　 B.　１ 　　C. 1.5 　 　D.　0　 　 10．在控制系统的信号流图中，所谓不接触回路是指回路间不具有公共的（ ）。 A. 输出信号 　 B. 变量 　　 C. 增益 D. 节点 11．线性系统总误差等于（ ）之和。 A. 给定输入误差与扰动输入误差 B. 给定输入误差与开环输入误差 C. 闭环输入误差与扰动输入误差 D. 开环输入误差与闭环输入误差 １2．初始状态为零的系统，在典型输入信号作用下的输出，被称为（　 　　）。它是由( ) 和 ( )两部分组成的。 A. 输出量 　 B.　典型时间响应 　 C.　暂 态 过 程 D. 稳 态 过 程 １3．二阶系统增加一个极点后，系统的振荡性将（　 　）。 A. 不变　　　B. 增强　　　C. 减弱 D. 为零 １4．复合控制是通过引入按给定或按扰动补偿方式来改变系统（　 　），达到减小或消除系统( )的目的。 A.　输入　　　B. 结构　　　　C. 参数 D. 　稳态误差 １5．系统特征方程如下： （a）； （b）； （c） （d） 其中稳定的系统有（ ）。 A. 一个 　　B. 两个 　　 C. 三个 　　 D. 零个 １6.　满足根轨迹相角条件的点（ ）。 A. 一定在根轨迹上 B. 不一定在根轨迹上 C. 不一定满足幅值条件 D. 不一定满足闭环特征方程式 １7．以下不是广义根轨迹的是（　 ）。 A. 参数根轨迹 B. 正反馈根轨迹 C. 常规根轨迹 D. 滞后系统根轨迹 １8．已知系统的伯德图,其低频段幅频特性的渐近线是一条斜率为的直线,且穿越线时的,则该系统有( ) 积分环节, ( )误差系数为。 A. 一个 B. 两个 C. 位置 D. 速度 １9．已知系统的开环传递函数，该系统是（ ）型（ ）阶系统。 A. Ⅰ　 B. Ⅱ C. 二 D. 三 20．已知无源校正装置的传递函数为，，可以判断该校正装置为（　 ）校正装置。 A. 滞后　 B. 超前 C. 滞后－超前 D. 超前－滞后 21. 串联超前校正会使开环系统的截止频率增加，高频幅值增加。则闭环系统的响应速度（ ），抗干扰能力（ ）。 A. 变慢　 B. 变快 C. 增强 D. 降低 22．线性系统引入零阶保持器后，系统的稳定性（ 　 　）。 A. 不变　 B. 变好 C. 变差 D. 不确定 23．设系统的开环传递函数分母的阶次为n，分子的阶次为m，且n≥m，则特征方程 的零点、极点关系为 ( )。 A.零点数小于极点数 B.零点数大于极点数 C.零点数等于极点数 D.以上答案都不正确 二、简单计算 （6小题，每题8分，共48分） 1．求图1所示系统的传递函数 2. 某系统输入为R(t)，输出为Y(t)。系统微分方程为 （1）写出系统传递函数G(s)。 （2）求系统的单位脉冲响应函数g(t)。 3. 一个高阶系统同时要满足下面各项指标： ,, 请在S平面上画出该系统共扼复数主导极点可能的配置范围。 4.系统特征方程为 ,判断系统是否稳定。 5. 一个负反馈系统开环右极点数为2，开环幅相频率特性如图2所示，试用奈氏判据判别系统稳定性。 6．某负反馈系统由线性元件G(s)和非线性元件N构成，G(s)在右半平面没有极点。试从图3所示和的极坐标图判断交点a、b、c中哪些是稳定的极限环，哪些是不稳定的极限环。 三、[16分] 已知一控制系统的结构如图4所示。 图4 （1）确定该系统的阻尼比和无阻尼振荡频率； （2）确定该系统在输入信号下的时域性能指标超调量； （3）当时，求系统的稳态误差。 四、[16分] 控制系统的开环传递函数为 （1）试绘制以为变量的广义根轨迹。 （2）分析值对系统性能的影响。 五、[16分] 已知单位负反馈控制系统的开环传递函数， 试从下二种串联校正网络中,选择一种网络使校正后的系统稳定性最好。请画出对数幅频特性图，说明选择理由。 六、[9分]如图5所示具有零阶保持器的采样系统，写出R(t)=1(t)作用下，输出量Y(t)的Z变换式Y(z)。 昆明理工大学2014年硕士研究生招生入学考试试题 第 6 页 共 5页