2018年山西大学自动化系845自动控制原理考研仿真模拟五套题

专注考研专业课13年，提供海量考研优质文档！

第 1 页，共 44 页

目录

2018年山西大学自动化系845自动控制原理考研仿真模拟五套题（一） (2)

2018年山西大学自动化系845自动控制原理考研仿真模拟五套题（二） (10)

2018年山西大学自动化系845自动控制原理考研仿真模拟五套题（三） (18)

2018年山西大学自动化系845自动控制原理考研仿真模拟五套题（四） (27)

2018年山西大学自动化系845自动控制原理考研仿真模拟五套题（五） (36)

专注考研专业课13年，提供海量考研优质文档！

第 2 页，共 44 页 2018年山西大学自动化系845自动控制原理考研仿真模拟五套题（一）

说明：仿真模拟试题是根据本校该考试科目历年考研真题题型及出题难度，结合常考侧重点，精心整理编写，均含有详细答案解析，是考研必备参考资料。

——————————————————————————————————————————

一、填空题

1． 线性定常离散系统稳定的充要条件是其特征根均位于_____。

【答案】单位圆内。

【解析】由于Z 变换与Laplace 变换之间的映射关系为，T 为采样周期，在S 平面内当系统稳定时所有特征根位于左半平面，映射到z 平面中则是单位圆内，因此判断离散系统的稳定性时，只需判断其特征方程根 是否位于单位圆内。

2． PI 控制规律的时域表达式是_____。P I D 控制规律的传递函数表达式是_____。 【答案】

3． 稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用_____;在频域分析中采用_____。

【答案】稳定；劳斯判据；奈奎斯特判据

4． 对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：_____、快速性和_____。

【答案】稳定性（或：稳，平稳性）；准确性（或：稳态精度，精度）

5． 串联超前校正会使开环系统的截止频率

増加、高频幅值增加，则闭环系统的响应速度_____，抗干扰能力_____。

【答案】变快变差

【解析】采用超前校正可以增大系统的稳定裕度和频带宽度，提高了系统动态响应的平稳性和快速性。但是，超前校正对提高系统的稳态精度作用不大，且使抗干扰的能力有所降低。

6． 控制系统的_____称为传递函数。一阶系统传函标准形式是_____，二阶系统传递函数标准形式是_____。

【答案】输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比

值

（或：

二、分析计算题

专注考研专业课13年，提供海量考研优质文档！ 第 3 页，共 44 页 7． 已知某系统的闭环传递函数

（1）试绘制B 从时的根轨迹，并确定使系统稳定的B 值范围；

（2）试确定系统阶跃响应无超调的B 值范围； （3）试确定系统阻尼比时的B 值。

【答案】（1）由题意可知，系统特征方程为：

其等效开环传递函数为：

开环极点为：

实轴根轨迹：

渐近线：

分离点：

与虚轴交点：令

代入特征方程得： 则系统根轨迹如图所示。

图 由图可知使系统稳定的值范围是：

（3）分离点处有根轨迹模值方程可知： 由根轨迹与系统阶跃响应关系可知当

时，系统阶跃响应无超调。作的阻尼线与根轨迹交与两点代入模值方程与相角方程可得=3。 （3）系统阻尼比为0.5时的B 的值：B=3。

专注考研专业课13年，提供海量考研优质文档！

第 4 页，共

44 页

8

． 设单位反馈系统的开环传递函数为，试设计串联校正装置，使校正后

系统的静态速度误差系数

，相角裕度

【答案】系统的速度误差系数为

取

此时系统的开环传递函数为

求校正前系统的剪切频率和相角裕度，

由方程

用试凑法求解得

此时相角裕度为

若采用超前校正，则需要超前校正装置产生的超前角至少为

，同时考虑超前校正装置的

加入使得剪切频率增大，因此超前校正装置不容易满足，采用滞后校正装置。设滞后校正装置的传递函数为为使校正后系统的相角裕度为

，考虑到滞后效应，

应增加

，

选择新的剪切频率

使得

求解得到计算滞后校正装置的参数。

未校正时

，

可得

为尽量减小滞后环节对系统的影响，取，得

，那么滞后校正装置的传递

函数为

校正后系统的开环传递函数为

检验，画出校正后系统的Bode 图，可以看出剪切频率

，相角裕度

可知满足题中性能指标要求。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/atie.html