2022年西南石油大学电气信息学院927自动控制原理之自动控制原理

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目录

2019年西南石油大学电气信息学院927自动控制原理之自动控制原理考研冲刺狂背五套题（一）

................................................................................................................................................ 2 2019年西南石油大学电气信息学院927自动控制原理之自动控制原理考研冲刺狂背五套题（二）

.............................................................................................................................................. 15 2019年西南石油大学电气信息学院927自动控制原理之自动控制原理考研冲刺狂背五套题（三）

.............................................................................................................................................. 24 2019年西南石油大学电气信息学院927自动控制原理之自动控制原理考研冲刺狂背五套题（四）

.............................................................................................................................................. 35 2019年西南石油大学电气信息学院927自动控制原理之自动控制原理考研冲刺狂背五套题（五）

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第 2 页，共 58 页 2019年西南石油大学电气信息学院927自动控制原理之自动控制原理考研冲刺狂背

五套题（一）

特别说明：

1-本资料为2019考研学员最后冲刺阶段使用，精选历年经典试题，临门一脚，背诵专用。

2-资料仅供考研复习参考，与目标学校及研究生院官方无关，如有侵权、请联系我们立即处理。

一、选择题

1． 二阶系统的闭环传递函数为，该系统所处的状态是（ ）

A.欠阻尼

B.临界阻尼

C.过阻尼

D.无阻尼

【答案】B

【解析】闭环系统特征方程为：

，对比典型二阶系统传递函数的特征方程可知，

，故系统处于临界阻尼

状态。

2． 局部反馈校正装置的主要作用是（ ）。

A.提高被包围环节的增益

B.减小被包围环节非线性的影响

C.提高系统阻尼比，改善稳定性

D.减小被包围环节的时常数

E.抑制被包围环节参数变化的影响

【答案】BDE

【解析】由反馈校正的原理可知B 、D 、E 正确，由反馈校正可能会破坏系统的稳定性知选项A 、C 错误。

3． 设

，则（ ）。 A, B.

C. D. 【答案】C

【解析】由位移定理可得

4． 系统采用串联校正，校正环节为则该校正环节对系统性能影响是（ ）。

A.増大开环剪切频率

B.减小开环剪切频率

C.増大稳态误差

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第 3 页，共 58 页 D.减小稳态误差

E.稳态误差不变，响应速度降低

F.稳态误差不变，响应速度增高

【答案】BE

5． 某控制系统的开环传递函数为

那么该系统的开环增益K=（ ）。 A. B. C.

D.10

【答案】B

【解析】由题意

则得。

6． 若要求在不降低原系统频带宽的前提下，增大系统的稳定裕量，则可采用（ ）

A.相位滞后校正

B.相位超前校正

C.顺馈校正

D.提高增益

【答案】B

【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。

7． 传递函数的概念适用于（ ）

A.线性系统

B.非线性系统

C.线性定常连续系统

D.采样系统

【答案】C

【解析】传递函数定义为在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换 之比。传递函数的概念只适用于线性定常系统，它与线性定常系统微分方程一一对应。

二、分析计算题

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第 4 页，共 58 页 8． 某系统如图1(a)所示，其中校正前的开环传递函数是最小相位的，其对数幅频特性如

图1(b)中的曲线所示。现希望通过局部反馈校正，使校正后系统开环对数幅频特性的低、高频段和校正前的重合，中频段幅频特性的斜率为-20dB/10倍频程，幅值穿越频率

中频段宽度为100倍频程。

(1)绘制满足上述要求的校正后系统的开环对数幅频特性；

(2)决定反馈校正传递函数的形式和参数，使上述设计要求近似得到满足。

图1

【答案】(1)校正后系统的开环对数幅频特性如图2所示，作图过程为先过作斜率

为的直线，因为中频段宽度为100倍频程，不妨设中频段的

该直线交校正前的高频

为

过

作斜率为-40dB/dec 的直线交低频段

为

于是得校正后系统的开环传递函数为

(2)由系统结构图可知

由于校正前代入进行求解可得反馈校正传递函数为

图2

9． 系统的状态方程和输出方程为

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第 5 页，共 58 页 (1)将系统化为对角规范型；

(2)判断系统可否用状态反馈镇定；

(3)给定两组希望闭环极点分别为和,判断可否用状态反馈进行配置？

【答案】(1)计算矩阵A 的特征值为

对应的特征向量分别为

令

可得

由此可知:-2可控不可观，1可控可观，-1不可控不可观。

(2)不可控部分的特征值为-1，可用状态反馈镇定。

(3)不可控部分有极点1,故极点组{-2，-2，-1}可用状态反馈进行配置，而{-2,-3,-2}中无极点-1，不可用状态反馈进行配置。

10．已知系统

(1)计算系统的传递函数G(s);

(2)判断系统是否完全能控能观；

(3)分别取采样周期时，求其离散化系统，并判定离散化系统是否完全能控能观。

【答案】(1)系统的传递函数为

(2)

， 说明系统状态完全可控。

*

说明系统状态完全可观。

(3)离散后的状态空间表达式为

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当

时，代入可得

>

说明离散后系统可控:

说明离散后系统可观；

当

时，代入可得

t

说明离散后系统不可控:

说明离散后系统可观。

11．已知单位反馈系统的开环传递函数为

试设计一串联超前校正网络，使校

正后的系统超调量为原系统的(允许误差

)，并计算校正前后系统的调节时间

【答案】系统的开环传递函数为

得到系统的开环对数幅值渐近曲线如6-28(a)所示。由图所示，系统的剪切频率为第二段折线与0dB 相交得到

解得剪切频率为

相角裕度为

超调量为

要使校正后系统的超调量为校正前的一半，即

由

得到

校正后系统的相角裕度为

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