2017年北京航空航天大学人文社会科学学院971机械工程专业综合[专业学位]考研冲刺密押题
● 摘要
一、单选题
1． 若系统的所有开环零点和开环极点均位于8平面的左半平面，则该系统为（ ）。
A. 闭环系统 B. 开环系统 C. 时变系统 D. 最小相位系统 【答案】D
【解析】如果控制系统的所有极点和零点均位于s 左半平面上，则称该系统为最小相位系统。
2． 二阶系统的闭环传递函数为
A. 欠阻尼 B. 临界阻尼 C. 过阻尼 D. 无阻尼 【答案】B
【解析】闭环系统特征方程为：
故系统处于临界阻尼
对比典型二阶系统传递函数的特征方程可知，
状态。
该系统所处的状态是（ ）
3． 惯性环节的单位冲击响应的拉氏表达式是（ ）
【答案】B
【解析】惯性环节的传递函数为：函数拉氏表达式为：
单位冲击函数复域表达式为：
则响应
4． 确定极限环振幅大小的原则是
A. B. C. D.
对应的振幅
对应的频率
对应的振幅
对应的频率
交点处的（ ）。
【答案】C
【解析】求自振振幅：先求曲线振幅。
5． 系统的传递函数是
则使系统状态完全能控能观的参数a 的取值为（ ）。
【答案】A
6． 已知系统
【答案】C
7． 己知二阶系统
的初态和自由运动的两组值为
则系统的状态系数矩阵A 为（ ）。 【答案】
B
能控不能观，则系统（ ）
A. 能控能观 B. 能控不能观 C . 能观不能控 D . 不能控不能观
交点处的频率，再代入到
表达式中求
二、简答题
8． 对于超前、滞后、滞后一超前三类校正装置
（1）分别阐述其控制功能；
（2）对于PI 控制、PID 控制、PD 控制，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？ （3）对于高通滤波器、中频滤波器、低通滤波器，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？
【答案】（1）超前校正具有相角超前和幅值扩张的特点，即产生正的相角移动和正的幅值斜率。超前校正正是 通过其幅值扩张的作用，达到改善中频段斜率的目的。因此采用超前校正可以
增大系统的稳定裕度和频带宽度， 提高了系统动态响应的平稳性和快速性。但是，超前校正对提高系统的稳态精度作用不大，且使抗干扰的能力有 所降低。滞后校正具有幅值压缩和相角滞后的性质，即产生负的相角移动和负的幅值斜率。利用幅值压缩，有可 能提高系统的稳定裕度，但将使系统的频带过小；从另一个角度看，滞后校正通过幅值压缩，可以提高系统的稳 定精度。滞后超前校正装置综合了超前校正装置和滞后校正装置的特点，当系统的动态性能和稳态性能都达不到 要求时，可以考虑使用滞后超前校正装置。
（2）PI 属于滞后校正装置，因为它具有相位滞后作用；PD 属于超前校正装置，因为它可以提高超前相角； PID 属于滞后超前校正装置，因为其在低频段具有滞后效应，在中频段具有超前效应。
9． 在二阶系统中加入比例微分控制后，使系统的自然振荡频率生了什么变化，对系统性能有哪些改善？
【答案】设二阶系统校正前的开环传递函数为为
为
开环増益变为
校正后的开环传递函数为
加入的比例微分控制，校正后的闭环传递函数
阻尼比变为
阻尼系数和开环增益K 发
可见校正后系统的自然振荡频率变为
系统的超调量变小。
10．自动控制系统为什么要采用闭环形式？
【答案】对于一个控制系统，可能存在各种内、外扰动影响系统的输出，使被控量偏离期望值而出现偏差。闭环控制方式是按偏差进行控制的，其特点：是无论什么原因，当使被控量偏离期望值而出现偏差时，必定会产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控量与期望值趋于一致。按闭环控制方式组成的反馈控制系统，具有抑制任何内、外扰动对被控量产生影响的能力，有较高的控制精度。
三、分析计算题
11．非线性系统的结构图如图（a ）所示，系统开始是静止的，输入信
试写出开
关线方程，确定奇点的位置和类型，作出该系统的相平面图，并分析系统的运动特点。