2019年湖北武漢科技大學(xué)自動(dòng)控制原理考研真題及答案

》》》》》》2023年整理歷年要考研試題資料《《《《《《》》》》》》2023年整理歷年要考研試題資料《《《《《《②當(dāng)輸入信號為單位階躍信號時(shí)，超調(diào)量，調(diào)節(jié)時(shí)間（）。五、判斷穩(wěn)定性（共3小題，每小題10分，共30分）1、(10分)某閉環(huán)系統(tǒng)特征方程為，試用勞斯判據(jù)判定其穩(wěn)定性，并說明特征根在復(fù)平面上的分布。2、(10分)某采樣系統(tǒng)如圖3所示，其中，為采樣周期，試求該采樣系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件？圖33、（10分）已知某控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，試?yán)L出該系統(tǒng)的Nyquist圖（幅相頻率特性曲線）；并用奈氏判據(jù)判定閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。六、計(jì)算題（25分）已知線性最小相位系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性如圖4所示，圖4（1）求系統(tǒng)的型別、開環(huán)增益及系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)；（10分）（2）求幅值穿越頻率和開環(huán)相頻特性；（10分）（3）求相位裕量；并利用相位裕量判斷該系統(tǒng)的閉環(huán)穩(wěn)定性。（5分）七、計(jì)算題（10分）求如圖5所示線性離散系統(tǒng)的輸出變換。圖5答案一、簡答題（共4小題，每空3分，共30分）1、PI控制器的中文全稱是；PID中具有相位超前特性的環(huán)節(jié)是。答：比例積分控制器；D(微分)環(huán)節(jié)。2、已知，求。答：3、已知某線性定常系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為，則該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為。答：4、某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，式中系統(tǒng)開環(huán)零點(diǎn)為開環(huán)極點(diǎn)為；閉環(huán)極點(diǎn)為答：開環(huán)零點(diǎn)：-2.5；開環(huán)極點(diǎn)：0，-0.5；閉環(huán)極點(diǎn)：-0.45+0.89j,-0.45-0.89j；5、已知超前校正裝置的傳遞函數(shù)為，則其最大超前角所對應(yīng)的頻率。答：1.256、頻域性能指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)有著對應(yīng)關(guān)系，開環(huán)頻域性能指標(biāo)中的幅值穿越頻率對應(yīng)時(shí)域性能指標(biāo)；它們反映了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的。答：調(diào)整時(shí)間；快速性二、分析題（15分）工業(yè)上使用的光電糾偏器常用于鋼廠、紡紗廠等長距離走料場合，其功能是糾正長距離物料在走料過程中偏離中心的誤差，其原理圖如圖1所示，其中，光電位置傳感器的輸出為電壓信號。要求：（1）指出該系統(tǒng)的輸入量、輸出量和反饋量；（2）敘述該大門開門和關(guān)門工作原理；（3）繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。（1）系統(tǒng)的輸入量：給定電位器電壓輸出量：物料的中心位置反饋量：光電位置傳感器電壓；（2）回答出偏差控制思想即可（3）三、求傳遞函數(shù)（10分）已知某系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，（1）求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；（2）求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。圖2答案：（1）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；（5分）（2）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（5分）四、計(jì)算題（30分）已知某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，試選擇參數(shù)和的值以滿足如下指標(biāo)：1）當(dāng)輸入信號為時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；2）當(dāng)輸入信號為單位階躍信號時(shí)，超調(diào)量，調(diào)節(jié)時(shí)間（）。答案：系統(tǒng)為1型系統(tǒng)，當(dāng)輸入信號為時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，因此有（10分）與比較，可知：，（10分）下面步驟二選一都得10分(若有其他方法解出一樣答案，也得10分）=1\*GB3①而綜合：；；可以選擇：=2\*GB3②或者選擇，驗(yàn)算得此時(shí)，計(jì)算滿足要求五、判斷穩(wěn)定性（30分）（1）(10分)某閉環(huán)系統(tǒng)特征方程，試用勞斯判據(jù)判定其穩(wěn)定性，并說明特征根在復(fù)平面上的分布。解答：第一列符號不全為正，閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。有兩個(gè)根在右半平面。（2）(10分)某采樣系統(tǒng)如圖所示，其中，為采樣周期，試求該采樣系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件？圖3解答：閉環(huán)特征方程：由或雙線性變換令可得：由勞斯判據(jù)可證明系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件：（3）（10分）已知某控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，繪出該系統(tǒng)的Nyquist圖（幅相頻率特性曲線）；并用奈氏判據(jù)判定閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。答案：（1）（5分）系統(tǒng)的Nyquist圖：（2）（5分）系統(tǒng)開環(huán)穩(wěn)定，所以因此系統(tǒng)閉環(huán)不穩(wěn)定六、計(jì)算題（25分）已知線性最小相位系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性如圖4所示，圖4（1）求系統(tǒng)的型別、開環(huán)增益及系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)；（10分）（2）求幅值穿越頻率和開環(huán)相頻特性；（10分）（3）求相位裕量；并利用相位裕量判斷該系統(tǒng)的閉環(huán)穩(wěn)定性。（5分）解答：（1）系統(tǒng)的型別：Ⅱ型；開環(huán)增益；