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重庆邮电大学2019考研真题【805自动控制原理】

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1、重庆邮电大学 2019 年攻读硕士学位研究生入学考试试题机密启用前重庆邮电大学 2019 年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：自动控制原理科目代码：805考生注意事项1、答题前，考生必须在答题纸指定位置上填写考生姓名、报考单位和考生编号。 2、所有答案必须写在答题纸上，写在其他地方无效。 3、填（书）写必须使用 0.5mm 黑色签字笔。 4、考试结束，将答题纸和试题一并装入试卷袋中交回。 5、本试题满分 150 分，考试时间 3 小时。注：所有答案必须写在答题纸上，试卷上作答无效！第 6 页（共 6 页）一、填空题（本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分） 1. 传递函数的定义是对于线性定常系统，系统之比。2. 判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用、根轨迹、等方法。3. 根轨迹与虚轴相交，表示，系统处于状态。4. 对自动控制系统的基本要求可以概括为三方面，即、准确性、。5. 已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s) =Ks3 +12s2 + 20s，利用 Routh 判据确定使系统稳定的 K 值范围为K。6. 已知某最小相位系统的开环对数

2、渐近幅频特性如下图所示：40-2020100.11-402710-20图 1 系统开环对数渐近幅频特性曲线则开环增益 K=，开环传递函数为。7. 超前校正利用的是超前网络的相角超前特性，所以在设计时取wm =，滞后校正则是利用滞后网络的高频衰减特性，通常取 1 =。bT8. PI 控制器可以在保证系统稳定的情况下提高系统的，PD 控制提高了系统的，从而提高了系统的稳定程度。9. 已知系统的结构如图 2 所示，其中G(s) =K (0.5s + 1)s(s + 1)(2s + 1)，输入信号为单位斜坡函数，则系统的稳态误差。若要使稳态误差小于 0.2，则 K 需满足条件。 R(s)C(s)G(s)图 2 控制系统结构图10. 已知非线性系统负倒特性曲线如图 3 所示，通过分析 a，b 两点自振情况可知，a 点自振点，b 点自振点。（填“是”或者“不是”）G( jw)o b-a1N ( X )X图 3 非线性系统负倒特性曲线二、分析计算题（本大题共 7 小题，共 110 分） 1.（10 分）已知机械系统如图 4 所示，试画出系统结构图，并求出传递函数。xib1b2xok2yk1图

3、4 机械系统原理图2.（10 分）系统的结构图如下，试用梅森公式以及等效化简两种方法求 C(S ) 。R(S ) -C(s)-G3G2G1R(s) 图 5 控制系统结构图3.（15 分）电子心率起搏器心率控制系统结构如图 6 所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一个纯积分环节，要求：（1）若z = 0.5 ，对应最佳响应，问起搏器增益 K 应取多大。（2）若期望心速为 60 次/min，并突然接通起搏器，问 1s 后实际心速为多少？瞬时的最大心速多大。期望心速0.05s +1K-R(s)起搏器心脏实际心速1sC(s)图 6 电子心率起搏器控制系统结构图4.（15 分）控制系统如图 7 所示。要求：（1）当a = 0 时，确定系统的阻尼比z 、自然频率wn 和单位斜坡函数输入时系统的稳态误差ess () ；（2）当z = 0.7 时，确定参数a 值及单位斜坡函数输入时系统的稳态误差ess () ；（3）在保证z = 0.7 和ess () = 0.25 条件下，确定参数a 及前向通道增益 K 。R(s) +C(s)-8s(s + 2)as图 7 控制系统框图5（20 分）已知最

4、小相位系统的开环对数幅频特性 L0 (w) 和串联校正装置的对数幅频特性 Lc (w) 如下图所示，原系统的幅值穿越频率为wc = 24.3rad / s ： L(w)-20dB/decL040-40dB/dec0.3224.3w0.010.1-20dB/dec110 20100Lc-60dB/dec图 8 系统开环对数幅频特性及校正装置对数幅频特性曲线（1）写出原系统的开环传递函数G0 (s) ,并求其相角裕度g 0 ，判断系统的稳定性；（已知arctan 2.43 = 67.6o,arctan1.215 = 50.5o）（2）写出校正装置的传递函数Gc (s) 。 6.（20 分）设系统的开环传递函数为 G(s)H (s) =2Ks(s + 1)(s + 2)试绘制系统的根轨迹。 7（20 分）设系统结构图如图 9 所示，图中固有部分的传递函数为G(s) =Ks(0.1s + 1)(0.01s +1)（1）当Gc (s) = 1时，如要求系统的静态速度误差系数 Kv 100 ，试判断系统是否稳定；c（2）为了使系统获得大于30 的相角裕度，采用G (s) =0.05s + 10.005s + 1的校正装置进行串联校正，试用伯德图证明校正后系统能否满足要求；（已知arctan 2.5 = 68.2o,arctan 5 = 78.7o,arctan 0.5 = 26.6o,arctan 0.25 = 14o ）（3）绘制校正装置的相应电路（绘制结构即可，不涉及参数）；（4）试述串联校正装置Gc (s) 对系统性能的影响。图 9 系统结构图

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