DOC《2015年攻读硕士学位研究生入学考试试题（参考答案）》

2015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5分,共25分)

1、PI控制器的中文全称是 ;

PID中具有相位滞后特性的环节是 .

答:比例微分控制器;

I(积分)环节.

2、离散系统传递函数的定义是 . 答:零初始条件下,系统输出的Z变换与输入的Z变换之比.

3、函数的拉氏变换为 . 答:函数的拉氏变换为.

4、设,则序列的Z变换为 . 答:.

5、某线性定常系统的单位阶跃响应为,则该系统传递函数为 . 答:.

二、判断对错并简单说明理由(共2小题,每小题5分,共10分)

1、设闭环系统的传递函数为,该系统是稳定的. 答:错.系统传递函数不是真有理分式.或含有微分项.

2、设线性时不变闭环系统零初始条件下的单位阶跃响应为,对时间t的导数记为,则此线性时不变系统的传递函数为的拉氏变换. 答:对.系统单位阶跃响应的导数为单位脉冲响应,其拉氏变换为传递函数.

三、方框图化简(20分) 试简化如图所示系统方框图,并分别求系统的传递函数和. 解答: 所以,

四、计算题(20分) 已知如图所示系统的闭环极点为,其中. (1)(6分)计算时间常数T和开环增益K;

(2)(6分)计算阻尼比和自然振荡角频率;

(3)(8分)计算超调量和调节时间. 解答: (1)系统闭环传递函数为 由得,T=1/2, K=4.5. (2)由得 (3)

五、判断稳定性(15分) (1)(10分) 某闭环系统特征方程为,试用劳斯判据判定其稳定性,并说明特征根在复平面上的分布. (2)(5分) 某离散线性时不变系统的闭环传递函数为,判断其稳定性并说明理由. 解答: (1)劳斯阵列表为 第一列元素不全为正,系统不稳定,符号改变两次,有两个右半平面极点. (2)系统稳定,极点都在单位圆内.

六、计算题(20分) 已知某控制系统如图所示,其中,,

,定义. (1)写出在和共同作用下系统的输出表达式和误差表达式;

(10分) (2)当时,求系统的稳态误差;

(5分) (3)当时,求系统的稳态误差.(5分) 解答: (1) (2) 当时, (3)当时,

七、计算题(30分) 已知线性最小相位系统开环对数幅频特性如图所示, (1)求开环传递函数;

(10分) (2)求幅值穿越频率和开环相频特性;

(10分) (3)求相位裕量并判断闭环系统的稳定性;

(10分) 解答: (1)由图可知 求得K=3. (2)由,得,所以 (3) 因,故闭环系统稳定.

八、计算题(10分) 求如图所示线性离散系统的输出变换. 解答:由图可知,