1、2012年云南昆明理工大學自動控制原理考研真題A卷一. 填空共30空，每空2分，共計60分 1. 下圖為某爐溫控制系統(tǒng)。由圖可知，控制對象是 ，參考輸入信號是 ， 是電爐內(nèi)溫度，功率放大元件是 ， 是電加熱器，測量元件是 。可以判斷該系統(tǒng)為 （恒值 / 隨動 / 程序）控制系統(tǒng)。填空第一題圖2. 開環(huán)控制系統(tǒng)是按照給定的參考輸入量控制系統(tǒng) 的，而閉環(huán)控制系統(tǒng)是按照給定的參考輸入量與系統(tǒng)輸出量的 進行控制。3. 根軌跡方程可由閉環(huán)特征方程式得到，且為復數(shù)方程。可以分解為 方程與 方程。4. 傳遞函數(shù)在s平面 半平面沒有極點和零點的系統(tǒng)，稱為最小相位系統(tǒng)；反之，稱為非最小相位系統(tǒng)。最小相位系統(tǒng)的對

2、數(shù)幅頻特性漸進線的斜率為 ，對應(yīng)相頻特性的相位為。5. 控制系統(tǒng)校正有 和頻率特性校正方法。前者是一種直接的方法，常以超調(diào)量和 作為指標來校正系統(tǒng)。頻域特性法是一種 的方法，常以 和速度誤差系數(shù)作為指標來校正系統(tǒng)。6. 不能通過改變系統(tǒng)參數(shù)大小而使其穩(wěn)定的系統(tǒng)稱為 系統(tǒng)。7. 在典型輸入信號作用下，任何一個控制系統(tǒng)的時間響應(yīng)都由 和 兩部分組成。8. 傳遞函數(shù)一般是復變量的有理真分子函數(shù)，所有的系數(shù)均為實常數(shù)，所以傳遞函數(shù)所有的零、極點均為 或 。9. 在進行系統(tǒng)校正時，PI控制器相當于 ，PD控制器相當于 ， 控制器相當于滯后超前校正。 10. 線性定常系統(tǒng)具有這樣的性質(zhì)： 一個輸入信號導數(shù)

3、的時域響應(yīng)等于該信號時域響應(yīng)的 ； 一個輸入信號積分的時域響應(yīng)等于該信號時域響應(yīng)的 。11. 是開環(huán)控制方式與閉環(huán)控制方式的某種組合。當閉環(huán)控制系統(tǒng)不能取得滿意的穩(wěn)態(tài)性能（精度）和動態(tài)性能時，可在閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上，引入按 或按擾動的開環(huán)控制通道，形成該控制方式，以提高系統(tǒng)類型或 。二. 在保持系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)不變的情況下，將下圖（a）所示系統(tǒng)框圖變換成圖（b），并求的表達式。要求有中間過程步驟。10分第二題圖三. 單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：，問：取何值時閉環(huán)特征根中有一對純虛根？請求出這兩個純虛根。14分 四. 某系統(tǒng)如下圖所示。1）當擾動時，求下圖單位階躍響應(yīng)的最大超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間（取

4、誤差帶）。（9分）2）設(shè)，求穩(wěn)態(tài)誤差。（6分） 共計15分第四題圖五. 已知某單位負反饋系統(tǒng)的根軌跡如下圖所示。第五題圖1） 寫出該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)和閉環(huán)傳遞函數(shù)；（4分）2） 現(xiàn)增加一個開環(huán)零點，試繪制根軌跡草圖；（8分）3） 簡要說明引入開環(huán)零點對系統(tǒng)根軌跡的支數(shù)、根軌跡的走向及系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。（3分） 共計15分六. 單位負反饋最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如下圖所示，求系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)及相位裕量。14分第六題圖七. 設(shè)系統(tǒng)如下圖所示。第七題圖試證明該系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件為： 12分八. 設(shè)有三個單位負反饋非線性系統(tǒng)，串聯(lián)在前向通道上的非線性環(huán)節(jié)具有相同的形式，但線性部分卻各不相同，它們線性部