2022年天津大学管理与经济学部812自动控制理论考研冲刺五套模拟

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目录

2018年天津大学管理与经济学部812自动控制理论考研冲刺五套模拟题（一） (2)

2018年天津大学管理与经济学部812自动控制理论考研冲刺五套模拟题（二） (11)

2018年天津大学管理与经济学部812自动控制理论考研冲刺五套模拟题（三） (19)

2018年天津大学管理与经济学部812自动控制理论考研冲刺五套模拟题（四） (28)

2018年天津大学管理与经济学部812自动控制理论考研冲刺五套模拟题（五） (39)

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第 2 页，共 47 页 2018年天津大学管理与经济学部812自动控制理论考研冲刺五套模拟题（一） 说明：根据本校该考试科目历年考研命题规律，结合考试侧重点和难度，精心整理编写。考研冲刺模考使用。共五套冲刺预模拟预测题，均有详细答案解析，考研冲刺必备资料。

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一、分析计算题

1． 一个水池水位自动控制系统如图1所示。试简述系统工作原理，指出主要变量和各个环节的构成，画出系统的方框图。

图1水池水位控制系统原理图

【答案】（1）在该系统中，

水池的进水量

由电动控制开度的进水阀门确定，

出水量由用户的需要确定。系统能在用户用水量

随意变化的情况下，保持水箱水位在希望的高度上基本不变。

（2）希望水位高度由电位器角头A 设定，浮子测出实际水位高度。由浮子带动的电位计触头B 的位置反映实际水位高度。A 、B 两点的电位差

反映希望水位与实际水位的偏差。

当实际水位低于希望水位时

通过放大器驱使电动机转动，开大进水阀门，使进水

量

增加，水位上升。 当实际水位上到希望值时，

即电动机停转，进水阀门开度不变，这时进水量和出水量达到新的平衡。

若实际水位高于希望水位，即

电动机使进水阀门的开度关小，进水量减少，水位下降到原有位置。

（3）系统是个典型的自镇定系统，在该系统中：

控制量：希望水位的设定值。

被控制量：实际水位。

扰动量：出水量

被控对象：水池。

放大元件：放大器。

执行元件：电动机、减速器、进水阀门。

测量元件：浮子。

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第 3 页，共 47 页 比较元件：电位器。

系统的方框图如图2所示。

图2水池水位控制系统方框图

2． 控制系统方框图如图1所示。

图1

（1）用方框图等效变换法，求系统的闭环传递函数

（2）欲使系统的输出不受扰动的影响，应满足何条件？

【答案】（1）系统方框图化简过程如下所示：

图2

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求和时，

令则前向通道传递函数为

反馈通道传递函数为

（2）传递函数为

系统的输出不受扰动的影响，则

3． 已知系统的输入、输出方程为

求系统的状态空间表达式。并试分析系统的能控性和能观性。

【答案】设系统由微分方程描述，系统

由微分方程

描述，写成状态空间表达的形式即为

同理，写成状态空间表达的形式即为

将两系统进行串联后得到新系统状态空间描述为

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