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2017年南京大学工程管理学院961自动控制原理一(经典80%、现代20%)考研仿真模拟题

  摘要

一、填空题

1. 两个传递函数分别为

为_____(用

【答案】

的环节,以并联方式连接,

其等效传递函数为表示)。

2. 线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为_____,横坐标为_____。

【答案】

3. 一阶惯性环节

【答案】

的过渡过程时间

_____

(或:

;)

(或:

按对数分度)

4. 根轨迹起始于_____,终止于_____。

【答案】开环极点;开环零点

5. 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。

其中

为输出量

为输入量,该系统

二、分析计算题

6. 试用部分分式法、幂级数法和反演积分法,求下列函数的z 反变换:

【答案】

①幂级数法:用长除法可得

②部分分式法:

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③反演积分法:

(2)

①幂级数法:用长除法可得

②部分分式法:

③反演积分法:

7. 典型二阶系统的传递函数为

其阶跃响应分别如图(1)〜(6)所示,另有

极点位置和阻尼系数如图(A )〜(f )所示(横轴为实轴,纵轴为虚轴),请在答题纸上给出配对关系,使正确的阶跃响应和极点位置及阻尼系数相对应。

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【答案】

对于图(1), 系统动态响应为等幅振荡,系统的阻尼比,系统不稳定,且振荡,对应图(f ); 对于图(3)

,发现(5)更对于图(4), 系统稳定且不振荡,系统临界阻尼或过阻尼,对比(4)和(5)早达到稳态值,而(4)相对缓慢,故对应图(A ):

,根据(4)的分析,对应图(B ); 对于图(5)

对于图(6), 系统不稳定且不振荡,对应图(D )。

8. 描述系统的微分方程组如下所述,其中

表示系统的输出量1始条件全为零。试求:

(1)分别用方框图表示各方程式,并由此绘出系统的动态结构图; (2)用结构图简化的方法分别求出系统的传递函数

【答案】(1)对系统的微分方程组作零初始条件下的拉氏变换有

各微分方程对应的方框图如图1所示。

表示系统的输入量,

表示系统所受到的干扰,和

均为常数。已知初

对应图(e );

对于图(2), 为典型的欠阻尼系统的响应曲线,对应图(C );

为系统的中间变量,

图1

根据信号的传递关系,可得系统的结构图如图2(A )所示。

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