2017年大连理工大学管理与经济学部854自动控制原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、分析计算题
1． 试说明极点为
的二阶振荡环节
的单位阶跃输入作用下的输和峰值时间
出波形的参数：稳态输出、调整时间（95%计算），最大调整量
【答案】系统特征方程为
代入极点因此
2． 如图所示，是C 点的位移。量间的相似关系。
分别为输入电压与输出电压。是黏滞阻尼系数，
分别为输入位移和输出位移。则
是弹性系数。求两系统的传递函数，并分析两系统变
图
【答案】对图示电路系统，由串联电路的分压原理可得
对图示的机械系统有
对两式作零初始条件下拉氏变换有
消去中间变量可得
由两系统的传递函数可以看出两系统为相似系统，相似关系为
3． 工作台位置液压控制系统如图所示。系统可以使工作台按照控制电位器给定的规律变化。要求：
图 工作台液压控制系统工作原理
（1）指出系统的被控对象，被控量和给定量，画出系统方框图。 （2）说明控制系统中控制装置各组成部分。
【答案】（1）控制系统的功能是使工作台随控制电位器给定规律移动，因此被控对象是工作台，被控量是工作台的位移，给定量是控制电位器滑臂的转角（表征工作台的希望位置）。系统方框图如图所示。
图
（2）控制装置各组成部分及其作用如下：
手柄是给定元件，给出表征工作台希望位置的转角信号齿条齿轮传动机构完成测量元件的功能。 放大器是放大元件。
电磁阀、作动筒组成执行机构，推动工作台移动。 由控制电位器、反馈电位器组成的电桥电路
（表征工作台实际位置）的比较，给出偏
差电压
4． 已知某单位负反馈系统开环传递函数为
（1）画开环Nyquist 曲线；
（2）利用Nyquist 判据判断系统闭环稳定性。 【答案】（1）系统开环频率特性为
计算与实轴的交点：
令
一阶微分环节不稳定环节故
的相角变化为
，可得，
系统的开环幅相曲线如图所示
，代入积分环节-90
的实部可得
相角变化：由0变化到
图
（2）由于G （s ）在s 右半平面的极点数p=l，且由Nyquist
曲线知
，
故
由Nyquist 稳定判据算得s 右半平面的闭环极点数为Z=P-2N=0, 所以系统闭环
稳定。
5． 设一阶系统方程为
数。试用连续动态规划确定最优控制
【答案】构造哈密尔顿函数
性能指标
其中a 和b 为正常
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