2017年大连大学信息工程学院821自动控制原理(含现代20%)考研题库
● 摘要
一、填空题
1． 奈奎斯特稳定判据中，Z=P-R, 其中P 是指_____，Z 是指_____, R 指_____。
；闭【答案】开环传递函数中具有正实部的极点的个数，（或：右半S 平面的开环极点个数）；环传递函数中具有正实部的极点的个数（或：右半S 平面的闭环极点个数，不稳定的根的个数）奈氏曲线逆时针方向包围（-1，J0）整圈数。
2． 控制系统的_____称为传递函数。一阶系统传函标准形式是_____，二阶系统传递函数标准形式是_____。
【答案】输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比
值
（或：
3． 对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：_____、快速性和_____。
；准确性（或：稳态精度，精度） 【答案】稳定性（或：稳，平稳性）
4． 两个传递函数分别为
为_____（用
【答案】
5． 已知线性系统状态转移矩阵
则系统的状态阵A 为。 【答案】
的环节，以并联方式连接，
其等效传递函数为表示）。
6． 相平面的概念：_____。
【答案】设一个二阶系统可以用常微分方程取
1来描述。其中
的
描述。如果
线性或非线性函数。在一组非全零初始条件下，系统的运动可以用解析解
构成坐标平面，则系统的每一个状态均对应于该平面上的一点，则这个平面称相平面。
二、分析计算题
7． 某采样系统框图如图所示，试求在参考输入和扰动输入作用下的总输出
图
【答案】由题图可：
其中又得
联立①②③式解得：
8． —个位置自动控制系统如图1所示，试分析系统的工作原理，画出系统的方框图。
图1位置控制系统原理图
【答案】该系统的作用是使负载L 的角位移精确复现控制量
并转变为相应的电压信号
电桥对角线上的端电压即为系统
随给定角度
的变化而变化，
即要求被控制量
测量比较环节是指令电位器和反馈电位器组成的桥式电路。作用是测量控制量一一输入角度
被控制量一一输出角度
的偏差电压
当负载的实际位置当负载的实际位置
与给定位置相符时，则与给定位置
F
相符时
电动机不转动。 偏差电压，
经放大器放大，带动
由两个电位器构成的桥式电路的原理图如图2所示。
电动机转动，通过减速器移动负载L ，使负载L 和反馈器向偏差减小的方向转动。
图2电位器组成的桥式电路
在该系统中，被控对象是负载L , 放大器是放大元件，电动机和减速器是执行元件。这是一个位置随动系统。系统的方框图如例图3所示。
图3位置随动系统方框图
9． 非线性系统结构图如图所示，要利用非线性系统的自持振荡在系统输出端产生一个振幅为1/4的近似正弦信号。
（1）若
确定参数K 及自振频率
（2）要使输出端信号的频率为1，试确定参数K 和r 的值。
图
【答案】（1）等效的线性部分（含延迟环节）的传递函数为
当当由
实轴. 因
此
时，时，
与负实轴的交点。
解得
此时
因为
其涵盖整个负
应用幅角条件来求
曲线与其必有交点，即会产生自持振荡，且为稳定的自持振荡，
由解得