第二炮兵工程大学考研试题831自动控制原理(2015年~2016年)
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第二炮兵工程大学2015年 硕士生招生考试初试业务课考试试题
831自动控制原理
科目代码：831
科目名称：自动控制原理
适用学科：机械电子工程、控制科学与工程、控制工程（专业学位） 一、 选择题（本题满分20分）
（1）负反馈控制系统开环传递函数为，则闭环特征方程为（
）。
)
()
()(s N s M s G =A) ； B) ；C) ；D) 与是否为单位反馈系0)(=s N 0)(1=+s N 0)()(=+s N s M 统有关。
（2）已知单位负反馈系统的开环传递函数为，在正弦信号输入下，1
1
)(+=
s s G t t r 2sin 4)(=系统稳态误差为（ ）。
)(t e ss A)
B)
)31
arctan 2sin(10+t )2
1
arctan 2sin(10+t C)
D) )3arctan 2sin(4
10
+t )3arctan 2sin(4
10
+t （3）某系统开环传递函数为，稳态误差为零，则输入可能是（
）
)
110(100
)(+=
s s s G A) B)
C)
D)
)302sin(
+t 2t t )(1t （4）适合于应用传递函数描述的系统（ ）
A) 可以是多输入，多输出的系统； B) 可以是单输入，单输出的时变系统；
C) 可以是非线性系统； D) 只能是单输入，单输出的线性定常系统。 （5）线性系统开环增益增大时，截止频率会（
）。
c ωA) 减小；B) 增大；C) 不变； D) 可能增大，也可能减小。
（6）其它结构和参数不变，仅增加二阶系统的闭环增益，对系统性能的影响为（ ）
A) 快速性变差；B ） 超调量增大；C ） 调节时间变短；D) 对动态性能无影响。
（7）系统的闭环传递函数如下，确定哪个系统是稳定的（ ）
A ）
B ） s s s s s +++=Φ234)5(10)(1
210
)(2
3++-=Φs s s s C ） D ）
)22)(1()1(10)(2+++-=Φs s s s s )
4)(1(1
)(2++-=Φs s s s
（8）比例微分控制器，若参数均取大于零的数值，则该串联校正装置属
s K K s G D P c +=)(于（ ）。
A ） 超前校正
B ） 迟后－超前校正
C ） 迟后校正
D ） 上述三种答案均不是
（9）已知负反馈系统开环传递函数为，要绘制从零变化到无穷
)
1()2()1()(2
++++=s K s s s K s G K 的根轨迹图，应选等效开环传递函数为（ ）。
A) B)
C)
D)
)
2()1(2*++s s s K )
3()1(2*++s s s K )
2(2*+s s K )
3(2*+s s K （10）以下四条，（ ）是适用于描述函数法分析的非线性系统必须满足的前提条件。
A) 必须是二阶的；
B ） 非线性特性正弦响应中的基波分量幅值占优；
)(s G C ） 非线性特性具有偶对称性；D) 与必须是串联形式连结的。
)(A N )(s G 二、（本题满分10分）（每空2分）填空题
某控制系统结构图如图2-1所示。其单位阶跃响应曲线如图2-2所示，则系统的超调量
；调节时间
秒；系统参数
；系统参数
；系
=%σ=s t =1K =n ω统的闭环传递函数 。
（本题目可能用到的公式：，==
Φ)()()(s R s C s n
s t ζω5
.3=，） %100%2
1⨯=--
ζπζ
σe
d
p t ωπ
=
图2-1
h(t)
t
2
2
2.5图2-2
三、（本题满分15分）
控制系统的结构图如图3所示，控制输入作用下的误差为图中，扰动作用下的误差)(t e 定义为。在控制输入和扰动同时作用时，系统的稳态误)()(t c t e n n -=)(1)(t t r =)(12.0)(t t n ⨯=差是多少？
ss e
图3
四、（本题满分20分）
已知某单位负反馈系统的开环传递函数为
)
10)(1()()(*
++=s s s K s H s G （1） 绘制从的根轨迹。（计算必要的分离点、渐近线、与虚轴的交点等）； *K ∞→0（2） 要使系统的动态响应没有超调量，应如何选择开环增益的取值范围？ K （3） 要使系统的主导极点为一对共轭复数极点，且实部为-0.2，确定的值。 *K 五、（本题满分15分）
已知负反馈系统开环传递函数为
)
1()12(10)()(2++=
s s s s H s G 绘制该系统的开环幅相频率特性曲线，并判断闭环系统稳定性。 六、（本题满分30分）
已知单位负反馈最小相位系统，其串联校正前后的开环对数幅频特性曲线分别如图6-1和图6-2所示：
（1）试写出未校正前系统的开环传递函数；
)(0s G （2）试写出校正装置的传递函数，并说明它是何种校正装置； )(s G c （3）试计算校正前、后系统的相位裕度和；
0γγ（4）试定性分析该校正对系统稳定性、稳态性能、快速性、阻尼性及抗高频噪声干扰性能的影响；
（5）若将校正前开环对数幅频特性曲线向右平移十倍频程，对系统的性能将产生什)(0ωL 么样的影响？