08南航自控原理考研试题参考答案
南京航空航天大学自动控制原理820(00-12)研究生入学考试试题及答案
s(s 2 + s − 3)
（1）绘制该系统的闭环根轨迹 ( K : 0 ~ ∞ )； （2）确定闭环系统有重极点时的闭环传递函数（零、极点表达式）； （3）当输入为单位斜坡信号时，欲使稳态误差 ess ≤ 1，求此时的 K 值范围。
Gh (s)
K
C(s)
s(s + 1)
图4 （1）当 Gh (s) = 1时，求闭环系统稳定的 K 值范围；
（2）当 Gh (s)
= 1 − e−Ts s
，K
= 1， R(s)
=
1 时，试求该离散系统的输出响应 c* (t) 、 s
稳态输出 c* (∞) 和稳态误差 e* (∞) 。
附 Z 变换表： Z[ 1 ] = s +1
22 （3）试求加入状态反馈后的闭环系统传递函数。
十、问答题（本题共 20 分，每小题 4 分）
（1）若单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s）= K * (s +1) ，请问该系统的闭环
(s −1) 2 (s +18)
根轨迹图中可能存在复数分离点吗？请说明理由。 （2）某负反馈最小相位系统的开环增益为 5，其幅值裕度为 20 分贝，则保证闭环
系统稳定的最大开环增益为多少？
820 自动控制原理
第3页共4页
（3）频率响应法设计校正环节时，若校正前系统的相角裕度 γ ′ = −250 ，校正后
的相角裕度 γ ′′ = 450 ，则采用串联超前校正还是采用串联滞后校正比较合适？请
2007～2008学年第二学期自动控制原理科目考试试题A卷及答案e
(s 2h )
10、反。 11、输出基波分量；-1/N(A)；-1/N(A)。 12、3/（s+1.25）。 13、K；T 。 14、等幅振荡；稳定中点。
15、 G(z) C(z)
z(1 e0.5T )
。
R(z) z 2 (1 e0.5T )z e0.5T
16、 css rm ( j2) sin(2t ) 0.35sin(2t 45 ) 。
直到ω h 的频率分量，则使信号 e( t ) 完满地从采样信号 e*( t ) 中恢复
过来的采样周期 T 要满足下列条件：_____________________。
10、对于给定的阻尼比，二阶系统的峰值时间和调整时间均与系统的谐振频
率成_____比。
11、非线性系统的描述函数 N（A）定义为非线性环节的输出___________
2007～2008 学年第 二学期自动控 制原理科目考 试试题 A 卷及答 案 e 第 6 页 （ 共 页）班 级 （学生填写） ： 姓名： 学号： 命题： 审题： 审批 ： -- -- --- -- --- --- -- --- -- --- -- --- --- -- --- -- --- -- --- --- -- --- -- 密 -- -- --- -- --- --- -- --- -- --- -渡楷娱津 撰寸拼良姨邹 痘殉热顶默折 争达嘲吴戳范 虱宗雪阴橱罪 遣猛冉抉肺雄 迟搞碳穷迟畔 佬溉氦牛址辊 驶稠拙舶寄品 耶逢桨晓伞搏 躇黔针曙揪鄙
2 16 e 2t 28 e 3t
1
；
e 30t
3
9
21
[1.2(s+10)]/[( s+2)( s+3)]。 4、正弦信号；脉冲信号。 5、被控对象。
南京航空航天大学08年理论力学考研试题及答案
B
C
第 4 题图 第 5 题(25 分) 如图所示,滚子 A 沿倾角为 30 的斜面作纯滚动,滑轮 B 绕通过轮心的轴作定轴转动,系在滚子 A 的中心的细绳跨过定 滑轮 B 后与物块 C 相连.设滚子 A 和定滑轮 B 的质量均为 m, 半径均为 r,且均为均质圆盘,物块 C 的质量也为 m,系统初 始静止,不计细绳的质量.试求当物块 C 下降 h 时: (1)物块 C 的速度和加速度; (2)滚子 A 与滑轮 B 之间的细绳的张力; (3)斜面作用于滚子 A 的摩擦力.
W = mgh mgh sin 30 =
由动能定理,有
1 mgh 2
3 1 2 mvC 0 = mgh 2 2
解得
vC =
gh 3
对时间求导得
aC =
1 g 6
(13 分)
(2)取滚子 A,受力如图示. 由平面运动微分方程,有
αA
aA
FT Fs FN
A mg
ma A = FT Fs mg sin 30 1 2 mr α A = Fs r 2
L cosθ = 0 6
(6 分)
α=
3 3 g/L 4
3 3 mg mω 2 L(←) 16 12
(6 分)
FOx = FOy =
13 1 mg + mω 2 L(↑) 16 12
第 7 题(15 分) 解:给定 δθ ,则虚位移 δ rA , δ rB , δ rE 和 δ rD 如图所示. 列虚功方程:
时,力偶矩 M 与力 F 之间的关系.
研究生入学考试试题答案纸
试题编号 415 考试科目名称 理论力学 共 4 页 第 1 页 第 1 题 (25 分) 解: 取 ABC 杆,受力如图.
(完整版)自动控制原理试题及答案,推荐文档
自动控制原理：参考答案及评分标准一、单项选择题（每小题1分，共20分）1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（C）A. 系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（A ）上相等。
A. 幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率3. 通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（C）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件4. 3从0变化到时，延迟环节频率特性极坐标图为（A ）A.圆B.半圆C椭圆 D.双曲线5. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一个（B ）A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.惯性环节6.若系统的开环传递函数为10s(5s 2)则它的开环增益为（A.1B.2C.5D.107.二阶系统的传递函数G（s）5~2s 2s 5则该系统是（A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统8. 若保持二阶系统的Z不变，提咼3n，A.提高上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间9. 一阶微分环节G（s） 1 Ts，当频率A. 45 °B.-45°10. 最小相位系统的开环增益越大，其（A.振荡次数越多C. 过阻尼系统D.零阻尼系统则可以（B ）B. 减少上升时间和峰值时间D. 减少上升时间和超调量卡时，则相频特性G（j ）为（A ）C. 90 °D.- 90°D ）B. 稳定裕量越大D. 稳态误差越小11设系统的特征方程为D s s4 8s3217s 16s 50，则此系统（A ）A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。
12某单位反馈系统的开环传递函数为: G ss(s 1)(s 5)，当k= （ C ）时，闭环系统临界稳定。
B.20 C.30 D.4013.设系统的特征方程为Ds 3s310s 5s2s 2 0，则此系统中包含正实部特征的个数有(C )A.0B.1C.2D.316.稳态误差e ss 与误差信号E （s ）的函数关系为（B ）A.（-3,x ）B.（0宀）C.（- x ，-3）D.（-3，0）20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ B ）反馈的传感器。
2008年自控原理试题及答案-AB卷热动
中南大学考试试卷（A 卷）2008~2009学年 一 学期 时间110分钟 08年12月19日 自动控制原理 课程 64 学时 4 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级： 热动06 总分100分，占总评成绩 70 %1. 简答题(每小题5分，共15分)1） 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。
2） 什么叫相位裕量？系统的相位裕量影响系统的哪些动态指标？ 3） 画出计算机控制系统的方框图。
并简述它与模拟控制系统的异同。
2.求系统的传递函数或输出(共20分)2.1画如下RC 无源网络的方框图，并求其传递函数(8分)2.2已知某单位反馈系统的开环Bode 图如下所示，求其闭环传递函数。
(6分)2.3 求如下系统的闭环传递函数（采样周期为1s ）。
(6分)题2.1图 RC 无源网络400 -123. 一控制系统的动态结构图如图3所示。
（1）求当σ≤20%、t S （5%）=1.8s 时，系统的参数K 1及τ值。
（2）求上述系统的位置误差系数K P 、速度误差系数K V 、加速度误差系数K a 及输入r(t)=1+2t 时的稳态误差。
（15分）题3图4. 某单位反馈系统其开环传递函数为00()(0.11)(0.21)K G s s s s =++，绘制系统根轨迹（12分）5. 某单位反馈系统其开环传递函数为00()(0.11)(0.21)K G s s s s =++（32分）（1）绘制Nyquist 图；并根据奈氏稳定判据求K 0的稳定范围（2）设计串联校正装置，使系统的稳态速度误差系数K V =30s -1，γ≥40，20lgKg ≥10dB ， ωc ≥2.3rad/s 。
6. 图示分别为负反馈系统Nyquist 图，判断系统是否稳定，如不稳定，指出不稳定根个数（共6分）题2.3 图热动2004级自动控制原理试题(A 卷)解题要点2.1画如下RC 无源网络的方框图，并求其传递函数(8分)解：用复阻抗写电路方程式：sC S I S V R S U S U S I sC S I S I S U R S U S U S I c c c c C r 222221212111111)()(1)]()([)(1)]()([)(1)]()([)(⋅=-=⋅-=⋅-=(1) 将以上四式用方框图表示，并相互连接即得RC 网络结构图如下。
自动控制原理试题库套和答案详解完整版
⾃动控制原理试题库套和答案详解完整版⾃动控制原理试题库套和答案详解⼀、填空（每空1分，共18分）1．⾃动控制系统的数学模型有、、、共4种。
2．连续控制系统稳定的充分必要条件是。
离散控制系统稳定的充分必要条件是。
3．某统控制系统的微分⽅程为：dtt dc )(+(t)=2r(t)。
则该系统的闭环传递函数Φ(s)= ；该系统超调σ%= ；调节时间t s (Δ=2%)= 。
4．某单位反馈系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ，则该系统是阶型系统；其开环放⼤系数K= 。
5则该系统开环传递函数ωC = 。
67系统)()1()1()(10210T T e Z Z e Z G -----=（单位反馈T=）当输⼊r(t)=t 时.该系统稳态误差为。
求：（（2（1（2（3五.已知某系统L （ω）曲线，（12分）（1）写出系统开环传递函数G （s ）（2）求其相位裕度γ（3）欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=，⼀. 2. 微分环节的传递函数为 3.并联⽅框图的等效传递函数等于各并联传递函数之 4.单位冲击函数信号的拉⽒变换式5.系统开环传递函数中有⼀个积分环节则该系统为型系统。
6.⽐例环节的频率特性为。
7. 微分环节的相⾓为。
8.⼆阶系统的谐振峰值与有关。
9.⾼阶系统的超调量跟有关。
10. 在零初始条件下输出量与输⼊量的拉⽒变换之⽐，称该系统的传递函数。
⼆．试求下图的传第函数(7分)10K 值s T s s s G 25.0,)4(1)(=+=五．在系统的特征式为A （s ）=6s +25s +84s +123s +202s +16s+16=0，试判断系统的稳定性（8分） .⼋．设采样控制系统饿结构如图所⽰，其中试判断系统的稳定性。
（10分）九．试绘制K 由0 ->+值范围。
(15分) ⼀、填空题：(每空分，共15分)1.当扰动信号进⼊系统破坏系统平衡时，有重新恢复平衡的能⼒则该系统具有。
南京航空航天大学820自动控制原理2012—2018年考研真题试题
r(t)
20
c(t)
s(0.2s +1)
Kts
图2
三. (本题 15 分) 已知某单位负反馈二阶系统，其开环极点数大于开环零点 数，在输入信号 r(t) = 1 + 2t + 3t 2 时，系统稳态误差 ess = 0.2 ，试求该系统
截止频率ωc = 10 时的相角裕度 γ 。
820 自动控制原理 第 1 页 共 4 页
1. 请概略绘制系统的开环对数频率特性曲线(波德图)，并判定使系统闭环 稳定的 K 值范围； 2. 绘制 K 从 0 → ∞ 时闭环特征根的轨迹，利用波德图中信息给出根轨迹穿 过 S 平面虚轴时的 K 和 ω 。
六. (本题 15 分) 系统结构图如图 4 所示（ K1 、 K 2 、T 均大于零） 1. 当 Gc (s) = 1时，试判断系统的稳定性； . 2. 若系统不稳定，加入校正网络 Gc (s) = τs + b ，试求此时使系统稳定τ 和 b 应满足的条件。
πA 1.分析周期运动的稳定性； 2.求出稳定周期运动的振幅 A 和频率 ω 以及 c(t) 表达式。
图6
九. (本题 15 分) 某系统的状态空间模型为 x&1(t) = −x1(t) + 5x2 (t) x&2 (t) = −6x1(t) + u(t) y(t) = x1(t)
现采用状态反馈控制策略，即 u(t) = −k1x1(t) − k2x2 (t) + r(t) ，其中 k1,k2 为实常数，
N (s)
R(s)
C(s)
G1 ( s )
G2 (s)
图1
二. (本题 15 分) 某系统的结构图如图 2 所示，要求： 1. Kt = 0 时，求系统在单位阶跃输入信号作用下的时域动态性能指标，超 调量σ % 和调节时间 ts （ Δ = 5% ），并概略绘出单位阶跃响应曲线 h(t) ； 2. 接上测速反馈 Kt s ，要求阻尼比ξ = 1 ，试确定 Kt 值，此时σ % = ? ，ts = ? ， 并概略绘出单位阶跃响应曲线。
考研自动控制原理习题集及其解答
自动控制原理习题及其解答第一章（略） 第二章例2-1 弹簧，阻尼器串并联系统如图2-1示，系统为无质量模型，试建立系统的运动方程。
解：(1) 设输入为y r ，输出为y 0。
弹簧与阻尼器并联平行移动。
(2) 列写原始方程式，由于无质量按受力平衡方程，各处任何时刻，均满足∑=0F ，则对于A 点有021=-+K K f F F F其中，F f 为阻尼摩擦力，F K 1，F K 2为弹性恢复力。
(3) 写中间变量关系式220110)()(y K F Y Y K F dty y d f F K r K r f =-=-⋅=(4) 消中间变量得 020110y K y K y K dtdy f dt dy f r r=-+- (5) 化标准形 r r Ky dtdyT y dt dy T +=+00 其中:215K K T +=为时间常数，单位[秒]。
211K K K K +=为传递函数，无量纲。
例2-2 已知单摆系统的运动如图2-2示。
(1) 写出运动方程式 (2) 求取线性化方程 解：（1）设输入外作用力为零，输出为摆角θ ，摆球质量为m 。
（2）由牛顿定律写原始方程。
h mg dtd l m --=θθsin )(22其中，l 为摆长，l θ 为运动弧长，h 为空气阻力。
（3）写中间变量关系式)(dtd lh θα= 式中，α为空气阻力系数dtd l θ为运动线速度。
（4）消中间变量得运动方程式0s i n 22=++θθθmg dt d al dtd ml （2-1)此方程为二阶非线性齐次方程。
（5）线性化由前可知，在θ ＝0的附近，非线性函数sin θ ≈θ ，故代入式（2-1）可得线性化方程为022=++θθθmg dt d al dtd ml 例2-3 已知机械旋转系统如图2-3所示，试列出系统运动方程。
解：（1）设输入量作用力矩M f ，输出为旋转角速度ω 。
（2）列写运动方程式f M f dtd J+-=ωω式中， f ω为阻尼力矩，其大小与转速成正比。