资料内容:
2015年昆明理工大学816自动控制原理考研真题
真题原文:
昆明理工大学2015年硕士研究生招生入学考试试题(A卷)
考试科目代码:816 考试科目名称 :自动控制原理
考生答题须知
1.所有题目(包括填空、选择、图表等类型题目)答题答案必须做在考点发给的答题纸上,做在本试题册上无效。请考生务必在答题纸上写清题号。
2.评卷时不评阅本试题册,答题如有做在本试题册上而影响成绩的,后果由考生自己负责。
3.答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答(画图可用铅笔),用其它笔答题不给分。
4.答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。
一 选择填空题 (32个空,每空1.5分,共48分)
1、经典控制理论研究的对象是( )、( )、单输入单输出自动控制系统。
A. 线性 B. 非线性 C. 时变 D. 时不变
2、实际系统中变量之间的关系或多或少地具有某种非线性特性,在一个很小的范围内,可将非线性方程转化为线性方程。即将非线性方程在平衡状态附近展开成泰勒级数,略去高次项后得到其增量线性化方程。这种方法,被称为( )。
A. 忽略弱非线性环节 B. 小偏差法或切线法
C. 平均斜率法 D. 近似法
3、控制的精髓是( ),它是指系统的 ( ) 返回到输入端,与参考输入量进行比较,产生偏差信号,系统利用偏差信号进行调节控制。
A. 反馈 B. 前馈 C. 输入量 D. 输出量
4、自动控制系统种类繁多,若按系统参考输入信号的特征来分,可将自动控制系统分为:( )
A. 连续系统与离散系统 B. 恒值控制系统、随动控制系统与程序控制系统
C. 线性系统与非线性系统 D. 非时变系统与时变系统
若按其结构可分为:( )
A. 前馈控制,反馈控制,复合控制 B. 滞后控制,超前控制,复合控制
C. 开环控制,闭环控制,复合控制 D. 串联控制,并联控制,复合控制
5、自动控制系统是根据( )命名的,如压力控制系统表明压力是( )。
A. 被控制量 B. 给定量
C. 生产设备或工艺过程 D. 对象
6、经典的自动控制理论以①( )描述方法为基础,该描述只与系统②( )有关,其局限性有1)原则上不反映③( )时系统响应的全部信息;2)适合于描述 单 输入/单 输出系统;3)只能用于表示线性定常系统。
① A. 微分方程 B. 传递函数 C. 系统动态结构图 D. 系统信号流图
② A. 结构与参数 B. 参数与输入 C. 输入与初始条件 D. 结构与输出
③ A. 零初始条件 B. 非零初始条件 C. 输入 D. 输出
7、线性系统满足( )和( )。
A. 代数和 B. 叠加性 C. 齐次性 D. 代数积
8、一阶系统的时间常数是( ),单位阶跃响应调节时间可能是( ),超调量是( )。
A. B. C.6 D. 0
9、二阶系统增加一个零点后,( ) 了系统的振荡性,而二阶系统增加一个极点后,( )了系统的振荡性。
A. 增加 B. 减小 C.消除 D. 控制
10、用劳斯表判断控制系统稳定性的必要条件是( ),充分条件是( )
A. 劳斯表第一列元素有变号
B. 劳斯表第一列元素无变号
C. 特征方程的各项系数非零
D. 特征方程的各项系数全部都是非零且同号
11、线性系统总误差等于( )之和。
A. 给定输入误差与扰动输入误差
B. 给定输入误差与开环输入误差
C. 闭环输入误差与扰动输入误差
D. 开环输入误差与闭环输入误差
12、选择增加合适的开环零点,可使根轨迹生产向左变化的趋势,从而改善系统的( )和 ( )。
A. 阻尼性 B. 稳态误差 C. 稳定性 D. 快速性
13、根轨迹方程可由闭环特征方程式得到,且为复数方程。可以分解为( )与( ) 。A.幅值方程 B. 复数方程 C.相角方程 D. 代数方程
14、极坐标图中的负实轴对应于对数坐标图上的( )线。
A.0 B. -180 C. 180 D. 90
15、校正装置串联在系统前向通道中的连接方式称为 ( ) 校正,校正装置接在系统的局部反馈通道中的连接方式称为( )校正。
A.串联 B.反馈 C. 超前 D. 滞后
16、下面四个控制器,属于滞后—超前控制器的是( )。
A. B.
C. D.
17、如果要求进一步改善系统的稳态性能和动态性能,可采用的方法是( )。
A. 提高增益 B. 相位滞后校正 C. 相位超前校正 D. 滞后-超前校正
18、非线性系统常用的分析方法有( )和相平面法等;线性系统满足叠加原理,而非线性系统不满足叠加原理。
A. 平均斜率法 B. 近似法 C. 描述函数法 D. 偏微法
二、已知某系统在零初条件下的单位阶跃响应为:
试求:(1) 系统的传递函数;
(2) 系统的增益;
(3) 系统的特征根及相应的模态;
(4) 画出对应的零极点图;
(5) 求系统的单位脉冲响应;
(6) 求系统微分方程;
(7) 当 c(0)=-1, c’(0)=0; r(t)=1(t) 时,求系统的响应。
(前6问每问2分,第7问4分,共16分)
三、系统的信号流图如图所示,试求其传递函数。 ( 8分)
四、设典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如下图所示,试确定
(1)系统的闭环传递函数
(2)位置误差系数、速度误差系数和加速度误差系数。 (10分)
五、已知系统开环传递函数为,
(1)试绘制系统的根轨迹。
(2)确定系统稳定的K值范围。
(3)系统临界稳定时的K值和闭环极点。
(第1问12分,第2问3分,第3问3分,共18分)
六、两个二型最小相位系统的开环幅相频率特性如下图(a)(b) 所示,试判断闭环系统是否稳定并说明原因。 (每图5分,共10分)
(a) (b)
七、已知系统开环传函,
(1) 试绘制其开环对数频率特性图,
(2) 求取系统的相位裕量和增益裕量,
(3) 判断闭环系统的稳定性。
(第1问8分,第2问6分,第3问4分,共18分)
八、离散控制系统如图所示,采样周期 T=1s。求在输入信号作用下,系统的稳态误差。(12分) (已知:)
九、根据下图所示非线性部分和线性部分最小相位系统曲线,判断系统自振荡的稳定性。(10分)
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