空军工程大学航空航天工程学院803自动控制原理历年考研真题汇编

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内容简介
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2016年空军工程大学803自动控制原理考研真题
2015年空军工程大学803自动控制原理考研真题
2014年空军工程大学803自动控制原理考研真题
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内容预览
2016年空军工程大学803自动控制原理考研真题
考试科目：自动控制原理（A卷）
科目代码： 803
一、填空题（16分，每空2分）
1．表现于被控对象或系统输出端，并要求实现自动控制的物理量称为
____________。
2．若系统在零初始条件下的单位阶跃响应

，则其传递函数

＝____________，脉冲响应

____________。
3．二阶系统单位阶跃响应无超调的条件是阻尼比ζ___________，超调量小于5%的条件是阻尼比

___________。
4．根据奈氏判据，开环幅相曲线通过（-1，j0）点时系统_____________，此时幅值裕度h____________，相角裕度

_____________。
二、单项选择题（15分，每题3分）
1．输入量是预先未知的随时间任意变化的控制系统称为（　　）系统。
A．恒值控制系统
B．随动系统
C．程序控制系统
D．时变系统
2．信号流图中的节点标志系统的（　　）。
A．传递函数
B．增益
C．变量
D．元件
3．控制系统的型别等于（　　）串联积分环节的个数。
A．扰动作用点之前
B．扰动作用点之后
C．前向通路中
D．开环传递函数中
4．惯性环节的对数幅频渐近线近似表示其对数幅频特性存在误差，在其（　　）处误差最大，约为－3dB。
A．交接频率
B．截止频率
C．谐振频率
D．带宽频率
5．无源校正网络

的（　　）处于频率

和

的几何中心上。
A．超前角频率
B．滞后角频率
C．最大超前角频率
D．最大滞后角频率
三、（12分）控制系统结构如图1所示，求传递函数

和

。

图1
四、（15分）三个二阶系统闭环传递函数的形式均为

它们的单位阶跃响应曲线如图2中的曲线(1)、(2)、(3)所示。图中，ts1，ts2分别是系统(1)、(2)的调节时间，tp1，tp2，tp3是系统(1)、(2)、(3)的峰值时间。
要求：在同一s平面内画出三个系统闭环极点的相对位置，并说明理由。

图2
五、（14分）控制系统结构如图3所示，K、

和T为正常数。要求：
1．分析

时，系统是否满足稳定的必要条件；
2．

时，确定系统在输入

且稳态误差

不大于正常数

时，参数K、

和T应保持的关系。

图3
六、（14分）已知单位负反馈系统的开环传递函数为

要求：
1．绘出根轨迹增益

从

变化时系统的根轨迹（要求出分离点、渐近线、与虚轴的交点等），并确定系统稳定时

的取值范围；
2．由根轨迹确定系统为过阻尼状态时

的取值范围。
七、（14分）控制系统结构如图4所示，误差定义为

。
1．求出系统的阻尼比

和自然频率

；
2．计算系统在

作用下的稳态误差；
3．计算系统在

和

同时作用下的稳态误差。

图4
八、（20分）控制系统的开环传递函数为

1．绘制系统的概略开环幅相曲线，用奈氏判据确定系统闭环稳定的条件；
2．计算K＝2时系统的幅值裕度h，将其表示在开环幅相曲线所在的复平面上；
3．计算K＝2时系统的相角裕度

。
数据提示：


九、（30分）控制系统结构图如图5所示，采用串联校正后系统的开环对数幅频特性渐近线如图6所示。
1．写出校正后系统的开环传递函数

；
2．求出校正后系统的静态误差系数Kp、Kv和Ka；
3．近似计算校正后系统的截止频率

；
4．概略绘制校正后系统的开环对数相频特性曲线；
5．写出校正网络的传递函数

，并指出属哪种串联校正；
6．绘制校正网络的对数幅频特性渐近线，标明主要特征点（交接频率、渐近线斜率及高频幅值等）。


图5　　图6

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