昆明理工大学考研试题自动控制原理(2012年~2016年)

考试科目代码：814 考试科目名称 ：自动控制原理 试题适用招生专业 ：080402 测试计量技术及仪器 081101 控制理论与控制工程 081102 检测技

术与自动化装置 081103 系统工程 081104 模式识别与智能系统 081105 导航、制导与控制085203 仪器仪表工程 085210 控制工程

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. 填空[共30空，每空2分，共计60分 ] 1. 下图为某炉温控制系统。由图可知，控制对象是 ，参考输入信号是 ， 是电炉内温度T，功率放大元件是 ， 是电加热器，测量元件是 。可以判断该系统为 （恒值 / 随动 / 程序）控制系统。 电炉晶闸管调压器热电偶TK1u1EK2电加热器 填空第一题图 2. 开环控制系统是按照给定的参考输入量控制系统 的，而闭环控制系统是按照给定的参考输入量与系统输出量的 进行控制。 3. 根轨迹方程可由闭环特征方程式得到，且为复数方程。可以分解为 方程与 方程。 4. 传递函数在s平面 半平面没有极点和零点的系统，称为最小相位系统；反之，第 1 页 共 6 页

称为非最小相位系统。最小相位系统的对数幅频特性渐进线的斜率为 ，对应相频特性的相位为90N。 5. 控制系统校正有 和频率特性校正方法。前者是一种直接的方法，常以超调量%和 作为指标来校正系统。频域特性法是一种 的方法，常以 和速度误差系数kv作为指标来校正系统。 6. 不能通过改变系统参数大小而使其稳定的系统称为 系统。 7. 在典型输入信号作用下，任何一个控制系统的时间响应都由 和 两部分组成。 8. 传递函数一般是复变量S的有理真分子函数，所有的系数均为实常数，所以传递函数所有的零、极点均为 或 。 9. 在进行系统校正时，PI控制器相当于 ，PD控制器相当于 ， 控制器相当于滞后—超前校正。 10. 线性定常系统具有这样的性质： ① 一个输入信号导数的时域响应等于该信号时域响应的 ； ② 一个输入信号积分的时域响应等于该信号时域响应的 。 11. 是开环控制方式与闭环控制方式的某种组合。当闭环控制系统不能取得满意的稳态性能（精度）和动态性能时，可在闭环控制的基础上，引入按 或按扰动的开环控制通道，形成该控制方式，以提高系统类型或 。 二. 在保持系统闭环传递函数不变的情况下，将下图（a）所示系统框图变换成图（b），并求H（s）的表达式。要求有中间过程步骤。[10分] R（s）10s11sC（s）R（s）2s(a)图第二题图 (b)图10s(s1)C（s）H（s） 三. 单位负反馈系统的开环传递函数为：G(s)第 2 页 共 6 页

K(s1），问：K取s30.75s22s1何值时闭环特征根中有一对纯虚根？请求出这两个纯虚根。[14分] 四. 某系统如下图所示。 1）当扰动d(t)0时，求下图单位阶跃响应的最大超调量%和调节时间TS（取2%误差带）。（9分） 2）设r(t)0，d(t)1(t)，求稳态误差eSSd。（6分） D（s）[共计15分] R（s）E（s）201s(0.05s1)C（s） 第四题图 五. 已知某单位负反馈系统的根轨迹如下图所示。 jp3p1，2260 第五题图 1） 写出该系统的开环传递函数G(s)和闭环传递函数(s)；（4分） 2） 现增加一个开环零点4，试绘制根轨迹草图；（8分） 3） 简要说明引入开环零点4对系统根轨迹的支数、根轨迹的走向及系第 3 页 共 6 页

统稳定性的影响。（3分） [共计15分] 六. 单位负反馈最小相位系统的对数幅频特性如下图所示，求系统开环传递函数G(s)及相位裕量(C)。[14分] L()dB20dB/dec2040dB/dec801220dB/dec310205040dB/dec 第六题图 七. 设系统如下图所示。 R(s)Tk0s(T1s1)C(s) 第七题图 试证明该系统稳定的充分必要条件为： 第 4 页 共 6 页

0k02(1e1eTT1) [12分]

TT1八. 设有三个单位负反馈非线性系统，串联在前向通道上的非线性环节具有

相同的形式，但线性部分却各不相同，它们线性部分的传递函数分别为： 系统1：G1(s)系统2：G2(s) 系统3：G3(s)5 s(0.1s1)5 s(s1)5(3s1) s(s1)(0.1s1)试判断说明应用描述函数法分析上述三个系统稳定性时,那个系统的分析准确度高。[10分]

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昆明理工大学2013年硕士研究生招生入学考试试题(A卷)

考试科目代码： 815 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.经典控制理论研究的对象是（ ）、（ ）、单输入单输出自动控制系统。 A. 线性 B. 非线性 C. 时变 D. 时不变 2.判别自动控制系统或人工控制系统的依据是（ ）。 A. 是否有反馈信号 B. 人不直接参与作用 C. 人直接参与作用 D. 人是否直接参与作用 3.自动控制系统是根据（ ）命名的，如温度控制系统表明温度是（ ）。 A. 被控制量 B. 给定量 C. 生产设备或工艺过程 D. 对象 4.开环控制与闭环控制的本质区别是（ ）和（ ）不同。 A. 工作原理 B. 组成结构 C. 控制方式 D. 控制性能 5.按系统内部的信号特征，可将自动控制系统分为（ ）与（ ）。 A. 时变系统 B. 线性系统 C. 连续系统 D. 离散系统 6.传递函数描述了系统输入输出之间的关系，它与系统（ ）有关，而与( )无关。 A. 结构与参数 B. 参数与输入 C. 输入与初始条件 D. 结构与输出 7.一阶系统的单位阶跃响应调节时间ts与特征参数T的关系满足（ ）。 A. T B. 2T C. (3~4)T D. 6T 第 1 页 共 4 页

8.用劳斯表判断控制系统稳定性的必要条件是（ ）。 A. 特征方程的根全部具有负实部 B. 特征方程的根全部在单位圆内 C. 特征方程的各项系数非零

D. 特征方程的各项系数全部都是非零且同号 9.二阶系统

4的两个特征参数分别为阻尼比（ ）；无阻尼自然振荡频率2s2s2（ ）。 A. 0.5 B. 0.707 C. n2 D. n1 10.控制系统稳态误差与系统( )和 ( ) 有关。 A. 结构与参数 B.给定量 C. 反馈量与扰动量 D. 外部输入 11.( )分析法可用于分析参数变化对系统性能的影响。

A. 根轨迹 B. 时域 C. 频域 D. 拉氏变换 12.系统的频率特性是系统的（ ）和正弦激励信号之比，是一个与输入正弦信号的幅值及相位均无关的复数量。 A. 零状态响应 B. 零输入响应 C. 瞬态响应 D. 稳态响应 13.如果( )的相位裕量20、幅值裕量0.5，则可判断系统是（ ）。 A. 最小相位系统 B. 控制系统 C. 不稳定的 D. 稳定的 14.通常对于高阶系统，增大或减小系统的开环放大系数，将增大或减小系统的（ ），减小或增大系统的（ ），改变系统的稳定性。 A. 幅值穿越频率 B. 相位穿越频率 C. 相位裕量 D. 增益裕量 15.如果要求进一步改善系统的稳态性能和动态性能，可采用的方法是（ ）。 A. 提高增益 B. 相位滞后校正 C. 相位超前校正 D. 滞后-超前校正 16.零阶保持器传递函数是（ ），它对系统的（ ）有影响 1eTSA.

S1eTS B.

s2 C. 相位裕量 D. 稳态误差 17.非线性系统的自激振荡状态由系统( )决定外，还与（ ）有关。 A. 外部输入 B. 结构和参数 C. 初始条件 D. 系统输出 18.应用描述函数法分析非线性系统时，要求系统满足的条件以下有( )和 ( )。 A. 非线性系统可以简化为一个非线性环节和线性部分相并联的结构。 B. 非线性系统中的线性部分具有较好的低通滤波特性。 C. 非线性环节的特性曲线是奇对称的。 D. 非线性环节具有时变特性。 第 2 页 共 4 页

二、根据系统结构图求传递函数C(s)。（ 10分 ） R(s)G5R(s)G3G4G1G2C(s)H2H1题二图 三、典型二阶系统的特征参数0.5,n4， （1）试确定开环与闭环传递函数。 （2）试确定系统单位阶跃响应超调量%与调节时间s。 （3）试确定单位阶跃响应时系统的稳态误差 四、单位负反馈系统的开环传递函数为 tess。 （18分） Gk(s）（1）概略绘制相应的闭环根轨迹。 K s(s2)(s5)（2）试确定闭环系统稳定时，参数K的取值范围。 （3）估算单位阶跃响应超调量%4.3时，系统参数K的取值。 （22分） 五、已知最小相位系统的开环频率特性如下图所示，判断系统的稳定性。（8分） Im++Im10Re010Re0(a)题 五 图 第 3 页 共 4 页

(b) 六、某单位负反馈系统校正前开环传递函数为G（1s)100 ， s(0.1s1)(0.01s1)串联校正后开环传递函数为G（2s)（1）求校正装置的传递函数。 100(0.5s1)。 s(5s1)(0.1s1)(0.01s1)（2）比较校正前后系统的相位裕度，并判断校正前后系统的稳定性。 （3）分析所采用的校正装置发挥的作用。 七、设系统如下图所示。（15分） （24分） R(s)Tks(s1)C(s) 题 七 图 试证明该系统稳定的充分必要条件为： 2(1eT)0k1eT 八、根据下图所示非线性部分1/N(X)和线性部分最小相位系统G(j)曲线，判断系统自振荡的稳定性。（8分） 1N(X)B0ImReAG(j) 题八图 第 4 页 共 4 页

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 18．一阶系统1+0.5s的特征参数是（　 　）。 A. Ｔ＝０.５ 　 　 B.　Ｔ＝１ 　　C.　Ｔ＝２ 　 　D.　Ｋ＝１

19．一阶系统1+0.5s的单位阶跃响应调节时间ts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（ ）。 第 1 页 共 5页

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）0.2s0.3ss200； （b）s12s44s48s10； （c）s2s2s4s10 （d）s5s6s2s250 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40dB/dec的直线,且穿越43243232320dB线时的10,则该系统有( ) 积分环节, ( )误差系数为10。 nA. 一个 B. 两个 C. 位置 D. 速度 １9．已知系统的开环传递函数G(s)k(s2)，该系统是（ ）型（ ）阶系统。 s(s1)(s3)第 2 页 共 5页

A. Ⅰ　 B. Ⅱ C. 二 D. 三 20．已知无源校正装置的传递函数为G(s)T1s1，T1T2，可以判断该校正装置为T2s1（　 ）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G(s)分母的阶次为n，分子的阶次为m，且n≥m，则特征方程D(s)1G(s)0 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Y(s)/R(s) G3R(s)Y(s)G1G2H图1 2. 某系统输入为R(t)，输出为Y(t)。系统微分方程为 y3y2yr3r （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： 1,自然振荡角频率n4,上升时间tr1s 阻尼比系数2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 S2SS2SS30,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第 3 页 共 5页

32定性。 jω-1ω→∞0Reω=0图2 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G(j)和极限环。 jQ(ω)1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N(A)a1N(A)G(jω)bc0P(ω)图3 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r(t)1(t)下的时域性能指标超调量%； （3）当r(t)21(t)时，求系统的稳态误差。 四、[16分] 控制系统的开环传递函数为G(s)（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G(s)3(s1) s(s4)100， 21s(s1)50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第 4 页 共 5页

图，说明选择理由。 G1(s)0.1s1,s1G2(s)0.1s1 0.01s1 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)。 R(t)Tf(t)+零阶保持器kSY(t)图5 第 5 页 共 5页

昆明理工大学2014年硕士研究生招生入学考试试题

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昆明理工大学2015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 （32个空，每空1.5分，共48分） 1、经典控制理论研究的对象是（ ）、（ ）、单输入单输出自动控制系统。 A. 线性 B. 非线性 C. 时变 D. 时不变 2、实际系统中变量之间的关系或多或少地具有某种非线性特性，在一个很小的范围内,可将非线性方程转化为线性方程。即将非线性方程在平衡状态附近展开成泰勒级数,略去高次项后得到其增量线性化方程。这种方法，被称为（

）。 A. 忽略弱非线性环节 B. 小偏差法或切线法 C. 平均斜率法 D. 近似法 3、控制的精髓是（ ），它是指系统的 （ ） 返回到输入端，与参考输入量进行比较，产生偏差信号，系统利用偏差信号进行调节控制。 A. 反馈 B. 前馈 C. 输入量 D. 输出量 4、自动控制系统种类繁多，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 若按其结构可分为：（

） 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 5、自动控制系统是根据（ ）命名的，如压力控制系统表明压力是（ ）。 A. 被控制量 B. 给定量 C. 生产设备或工艺过程 D. 对象 第 1 页 共 5页

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6、经典的自动控制理论以①（ ）描述方法为基础，该描述只与系统②（ ）有关，其局限性有1）原则上不反映③（ ）时系统响应的全部信息；2）适合于描述 单 输入/单 输出系统；3）只能用于表示线性定常系统。 ① A. 微分方程 B. 传递函数 C. 系统动态结构图 D. 系统信号流图 ② A. 结构与参数 B. 参数与输入 C. 输入与初始条件 D. 结构与输出 ③ A. 零初始条件 B. 非零初始条件 C. 输入 D. 输出 7、线性系统满足( )和( )。 A. 代数和 B. 叠加性 C. 齐次性 D. 代数积 8、一阶系统（ ）。 A. 1 B. 2 C.6 D. 0

9、二阶系统增加一个零点后，( ) 了系统的振荡性，而二阶系统增加一个极点后，( )了系统的振荡性。 A. 增加 B. 减小 C.消除 D. 控制 10、用劳斯表判断控制系统稳定性的必要条件是（ ），充分条件是（ ） A. 劳斯表第一列元素有变号 B. 劳斯表第一列元素无变号 C. 特征方程的各项系数非零

D. 特征方程的各项系数全部都是非零且同号 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、选择增加合适的开环零点，可使根轨迹生产向左变化的趋势，从而改善系统的( )和 ( )。

A. 阻尼性 B. 稳态误差 C. 稳定性 D. 快速性 13、根轨迹方程可由闭环特征方程式得到，且为复数方程。可以分解为（ ）与（ ） 。A.幅值方程 B. 复数方程 C.相角方程 D. 代数方程 第 2 页 共 5页

3的时间常数是（ ）,单位阶跃响应调节时间可能是( )，超调量是2s114、极坐标图中的负实轴对应于对数坐标图上的（ ）线。 A.0 B. -180 C. 180 D. 90 15、校正装置串联在系统前向通道中的连接方式称为 （ ） 校正，校正装置接在系统的局部反馈通道中的连接方式称为（ ）校正。 A.串联 B.反馈 C. 超前 D. 滞后 GR(16、下面四个控制器，属于滞后—超前控制器的是（ ）。 C((s1)(5s1)(s1)(0.1s1)B. G1(s) (0.1s1)(0.02s1)(5s1)(0.02s1)(s1)(0.02s1)(5s1)(0.1s1)C. G3(s)D. G4(s) (5s1)(0.1s1)(s1)(0.02s1)A. G2(s)17、如果要求进一步改善系统的稳态性能和动态性能，可采用的方法是（ ）。 A. 提高增益 B. 相位滞后校正 C. 相位超前校正 D. 滞后-超前校正 18、非线性系统常用的分析方法有（ ）和相平面法等；线性系统满足叠加原理，而非线性系统不满足叠加原理。 A. 平均斜率法 B. 近似法 C. 描述函数法 D. 偏微法 二、已知某系统在零初条件下的单位阶跃响应为： c(t)1ee33 试求：（1） 系统的传递函数； （2） 系统的增益； （3） 系统的特征根及相应的模态； （4） 画出对应的零极点图； （5） 求系统的单位脉冲响应； （6） 求系统微分方程； （7） 当 c(0)=-1, c’(0)=0; r(t)=1(t) 时，求系统的响应。 （前6问每问2分，第7问4分，共16分） 2t14t三、系统的信号流图如图所示,试求其传递函数C(s)。 R(s)( 8分) G3HG1R11G21C111 第 3 页 共 5页

四、设典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如下图所示，试确定 （1） 系统的闭环传递函数 （2） 位置误差系数、速度误差系数和加速度误差系数。 （10分） y(t)1.1610 0.1t G(s)H(s)五、已知系统开环传递函数为（1）试绘制系统的根轨迹。 （2）确定系统稳定的K值范围。 Ks(s1)(s3)， （3）系统临界稳定时的K值和闭环极点。 mm2问3分，第3问3分，共m18分） （第1问12分，第e me+六、两个二型最小相位系统的开环幅相频率特性如下图（a）(b) 所示，试判断闭环系统是否稳定ee(a) P1,N并说明原因。 （每图5分，共10分） (b) (c) P1,N0P,N0(d) P,N2+mmee0+1Immm1+Imme(e) (b) P1,PN1,N +0 (c) P,N0(d) P,N2（a） (b) (f) P(g) P1,N0,NmmeReeeRe(h) P2,Nm2G(s)ees(0.1s1)(0.5s1)， 七、已知系统开环传函(h) P2,N(1) 试绘制其开环对数频率特性图， (f) P0(g) P1,N,N(2) 求取系统的相位裕量和增益裕量， (3) 判断闭环系统的稳定性。 （第1问8分，第2问6分，第3问4分，共18分） 第 4 页 共 5页

2X(t)1t0.5t(t0)作用下，r八、离散控制系统如图所示，采样周期 T=1s。求在输入信号系统的稳态误差。（12分） z1（已知：aTsaze） 九、根据下图所示非线性部分1/N(X)和线性部分最小相位系统G(j)曲线，判断系统自振荡的稳定性。（10分） 1N(X)B0ImReAG(j) 第 5 页 共 5页

昆明理工大学2016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、填空题 （每空1分，共45分） 1．控制系统受到两类外部输入信号的作用。（ ）表征了被控量的期望值或受控对象的期望状态；（

A. 给定量

）是妨碍系统按期望状态运行的。 B. 扰动量

C. 内扰

D. 外扰 ）。 2. 一个速度控制系统表明其被控制量是（

A. 发电机

B. 电动机

），被控制对象是（

D. 电压 C. 速度

3. 开环控制有两种形式，分别是按（

A. 输入

B. 给定

）控制的和按（ C. 扰动

）控制的两种形式。 D. 扰动补偿 ）控制。 4. 一般闭环控制系统是按（

A. 正反馈

）控制的，也即是一种（

C. 反馈

D. 偏差 B. 负反馈

5. 一般闭环控制系统的组成可被划分为若干部分，也可以概括为分别由（ ）和（

）两部分组成。 B. 控制单元

C. 被控对象

D. 被控设备 ）和（

）。 A. 控制装置

6. 按照控制系统的分类，一个温度控制系统可被认为是（

A. 恒值控制系统 C. 随动控制系统

B. 线性控制系统 D. 非线性控制系统 ）和（ C. 系统结构

）不相关。 C. 系统结构

7. 线性控制系统的性能，与以下（

A. 初始条件

B. 零初始条件

）相关。 D. 系统参数 8. 非线性控制系统的性能，与以下（

A. 初始条件

B. 零输入响应

D. 系统参数 ）。 D. 检测环节 ）、 ( D. 平稳性 ）。 ) 和准确性分析。 9. 对于闭环控制系统的（

A. 准确性

），影响作用最大的是（

C. 给定环节

B. 平稳性

10. 通常控制系统性能分析，指的是对控制系统进行（

A. 准确性

B. 稳定性

C. 快速性

11．连续线性系统在（ A. 零初始状态

）条件下， 系统输出与输入之比为系统的（

C. 传递函数

D. 数学模型 B. 零输入状态

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12．线性系统在典型输入信号作用下的输出，被称为典型时间响应。它是由（ ）和（

）两部分组成的。 B. 稳 态 过 程

C. 系统误差

D. 系统震荡次数 A. 暂 态 过 程

13．二阶系统增加一个零点后，（ ）了系统的振荡性，而二阶系统增加一个极点后， (

)了系统的振荡性。 B. 降低

C. 增加

D. 减弱 ）的影响。 D. 稳定性 A. 加快

14. 根轨迹主要用于分析系统参数（

A. 由-∞ → + ∞变化

）对系统（

B. 由 0 → ∞变化

C. 性能

15．一般地，增加合适的( )，可使闭环系统的根轨迹产生向左变化的趋势，从而改善系统的(

) 和 (

)。 C. 稳定性

D. 快速性 A. 开环零点 B. 开环极点

16．若系统的伯德图已知,其低频段幅频特性的渐近线是一条斜率为20dB/dec的直线,且穿越

0dB线时的n10,则该系统有(

A. 两个

B. 一个

) 积分环节，开环放大倍数为（ C. 10

D.

）。 10

17．传递函数互为倒数的典型环节，其对数幅频特性关于 （ ）线对称，其对数相频特性关于(

)线对称。 00A. 0dB B. 20dB C. 0 D. 180 18．下面四个控制器，属于超前控制器的是（ ）, 属于滞后控制器的是（ ）， 属于滞后—超前控制器的是（ ）。 (s1) (5s1)(s1)(0.2s1)B. G1(s) (5s1)(0.01s1)(5s1)C. G3(s) (s1)A.

G2(s)D.

G4(s)(5s1)(0.2s1) (s1)(0.01s1)019．若未校正系统经估计需要附加的相角位移在0校正系统。 A. 提高增益

B. 滞后-超前校正

650范围内，可采用 （ ）方法

D.相位超前校正 C. 相位滞后校正

20．若未校正系统瞬态性能满足要求，为改善其稳态性能，又不致影响其瞬态性能，可以采用（

）方法校正系统。 B. 滞后-超前校正

C. 相位滞后校正

D.相位超前校正 ）线的斜率应不小

A. 提高增益

21. 若线性系统要求具有较好的瞬态性能，其对数幅频渐近特性过（ 于（ ）。 A. 0dB

B. 20dB

C. 20dB/deat

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D. 30dB/deat 22. 离散线性系统可以用（ ）描述，其稳定的充分必要条件是其特征方程的全部根Z具有（ ）。 A. 传递函数 B. 脉冲传递函数 C. D. z1 E. z1 ）三种状态。 23．非线性系统具有稳定、（ A. 振荡 B. 不稳定 ）和（ C. 临界稳定 D.自激振荡 二、理论分析与基本计算 (7小 题， 共75分 ) 1、已知控制系统结构如图2.1所示，要求增加按给定输入补偿的控制通道，试画出复合控制系统结构图，并分析使系统给定误差为零的条件。 （14分 ） G1(S)G2(S) 题2.1图 2．分析减小或消除系统稳态误差的措施和方法。（9分） 3．一控制系统特征方程为a4s4a3s3a2s2a1sk0，试证明系统稳定的条件是 （a3a2-a4a1）a1a3a2a4a1;且0ka3 （10分） 4．试分析说明图2.4所示非线性系统采用描述函数法的应用条件。（9分） 题2.4 图 5．画出典型二阶系统开环幅相频率特性，证明系统的稳定性。 （8分） 6．一典型二阶系统的开环传递函数为 （12分） Wk(s）（1）确定系统特征参数n,值。 1 s(s1)（2）计算当输入信号为单位阶跃函数时，系统超调量、调节时间。 第 3 页 共 4页

t)（3）计算当输入信号为单位速度函数时，即r( t时，系统的稳态误差ess。 7.已知一单位负反馈系统的开环零极点分布如图2.7所示， （1）写出系统传递函数 （2）完成根轨迹绘制 （3）求系统稳定的参数取值范围。 （13分） 题 2.7图 三、综合题 （2小题，共30分） 1. 一单位负反馈系统的对象传递函数为Gp(s)Ks(s2)，若使系统的稳态速度误差系数为s(1)10，相位裕量不小于50，增益裕量不小于20dB，采用传递函数为Gc(s)4的串联校正s(1)18可否满足要求？（18分） 2. 离散控制系统如图3.2所示，采样周期 T=1s。求在输入信号Xr(t)1t0.5t2(t0)作用下，系统的稳态误差。 （12分） 题3.2图 第 4 页 共 4页

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