2017年中国科学技术大学信息科学技术学院845自动控制理论[专业硕士]考研题库
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一、填空题
1． 自动控制系统性能好坏的3个方面为：_____。
【答案】稳定性，快速性，准确性。
【解析】即对控制系统稳、准、快的要求。
2． 自动控制系统按给定信号的类型可分为_____系统和_____系统。
【答案】连续；离散。
【解析】针对系统输入和输出信号的类别，系统可分为连续和离散系统。
3． 系统的微分方程是是_____。
【答案】微分方程中没有交叉项，没有高于一次的项，满足线性系统要求，为线性系统。
4． 已知一线性定常系统的传递函数为稳态输出为_____。
【答案】
5． PID 控制器的输入一输出关系的时域表达式是_____，其相应的传递函数为_____。
【答案】
6． 离散系统的脉冲传递函数为
则系统输出
_____【答案】1; 28。
_____。
在前两个采样时刻的值为
则当输入信号为
时，此系统的
其中
为输出量
为输入量，该系统
二、分析计算题
7． 仓库大门自动控制系统如图1所示，试分析系统的工作原理，绘制系统的方框图，指出各实际元件的功能及输入、输出量。
图1
【答案】当给定电位器和测量电位器输出相等时，放大器无输出，门的位置不变。假设门的原始平衡位置在关状态，门要打开时，“关门”开关打开，“开门”开关闭合。给定电位器与测量电位器输出不相等，其电信号经放大器比较放大，再经伺服电机和绞盘带动门改变位置，直到门完全打开，其测量电位器输出与给定电位器输出相等，放大器无输出，门的位置停止改变，系统处于新的平衡状态。系统方框图如图2所示。
图2
元件功能
电位器组——将给定“开”、“关”信号和门的位置信号变成电信号。为给定、测量元件。 放大器、伺服电机一一将给定信号和测量信号进行比较、放大。为比较、放大元件。 绞盘——改变门的位置。为执行元件。 门被控对象。
系统的输入量为“开”、“关”信号；输出量为门的位置。
8． 化简如图2-41示动态结构图，并求其传递函数
图
【答案】
9． 系统开环传递函数
绘开环奈奎斯特图并说明什么情况下闭环稳定。 【答案】
I
系统开环奈奎斯特图如图所示。
图
负实轴无穷远处有次负穿越，有1个开环正实部极点，故A 点在点（-1, jO ）左侧，即系统开环放大系数足够大，闭环稳定。
10．已知一单位负反馈控制系统的开环传递函数为系统的稳态误差。
（2）r （t ）=l+2t 【答案】（2）1/250。
11．已知系统的状态空间方程为
在以下输入情况下，请计算