2012年昆明理工大学考研专业课试题814.doc

1、昆明理工大学2012年硕士研究生招生入学考试试题(A卷)考试科目代码：814 考试科目名称 ：自动控制原理 试题适用招生专业 ：080402 测试计量技术及仪器 081101 控制理论与控制工程 081102 检测技术与自动化装置 081103 系统工程 081104 模式识别与智能系统 081105 导航、制导与控制085203 仪器仪表工程 085210 控制工程 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

2、 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. 填空共30空，每空2分，共计60分 1. 下图为某炉温控制系统。由图可知，控制对象是 ，参考输入信号是 ， 是电炉内温度，功率放大元件是 ， 是电加热器，测量元件是 。可以判断该系统为 （恒值 / 随动 / 程序）控制系统。填空第一题图2. 开环控制系统是按照给定的参考输入量控制系统 的，而闭环控制系统是按照给定的参考输入量与系统输出量的 进行控制。3. 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 方程与 方程。4. 传递函数在s平面 半平面没

3、有极点和零点的系统，称为最小相位系统；反之，称为非最小相位系统。最小相位系统的对数幅频特性渐进线的斜率为 ，对应相频特性的相位为。5. 控制系统校正有 和频率特性校正方法。前者是一种直接的方法，常以超调量和 作为指标来校正系统。频域特性法是一种 的方法，常以 和速度误差系数作为指标来校正系统。6. 不能通过改变系统参数大小而使其稳定的系统称为 系统。7. 在典型输入信号作用下，任何一个控制系统的时间响应都由 和 两部分组成。8. 传递函数一般是复变量的有理真分子函数，所有的系数均为实常数，所以传递函数所有的零、极点均为 或 。9. 在进行系统校正时，PI控制器相当于 ，PD控制器相当于 ， 控

4、制器相当于滞后超前校正。 10. 线性定常系统具有这样的性质： 一个输入信号导数的时域响应等于该信号时域响应的 ； 一个输入信号积分的时域响应等于该信号时域响应的 。11. 是开环控制方式与闭环控制方式的某种组合。当闭环控制系统不能取得满意的稳态性能（精度）和动态性能时，可在闭环控制的基础上，引入按 或按扰动的开环控制通道，形成该控制方式，以提高系统类型或 。二. 在保持系统闭环传递函数不变的情况下，将下图（a）所示系统框图变换成图（b），并求的表达式。要求有中间过程步骤。10分第二题图三. 单位负反馈系统的开环传递函数为：，问：取何值时闭环特征根中有一对纯虚根？请求出这两个纯虚根。14分 四

5、. 某系统如下图所示。1）当扰动时，求下图单位阶跃响应的最大超调量和调节时间（取误差带）。（9分）2）设，求稳态误差。（6分） 共计15分第四题图五. 已知某单位负反馈系统的根轨迹如下图所示。第五题图1） 写出该系统的开环传递函数和闭环传递函数；（4分）2） 现增加一个开环零点，试绘制根轨迹草图；（8分）3） 简要说明引入开环零点对系统根轨迹的支数、根轨迹的走向及系统稳定性的影响。（3分） 共计15分六. 单位负反馈最小相位系统的对数幅频特性如下图所示，求系统开环传递函数及相位裕量。14分第六题图七. 设系统如下图所示。第七题图试证明该系统稳定的充分必要条件为： 12分八. 设有三个单位负反馈非线性系统，串联在前向通道上的非线性环节具有相同的形式，但线性部分却各不相同，它们线性部分的传递函数分别为：系统1：系统2： 系统3：试判断说明应用描述函数法分析上述三个系统稳定性时,那个系统的分析准确度高。10分 第 6 页 共 6 页