2017年大连海事大学信息科学技术学院907自动控制原理[专业硕士]考研仿真模拟题
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2017年大连海事大学信息科学技术学院907自动控制原理[专业硕士]考研仿真模拟题（一） . 2 2017年大连海事大学信息科学技术学院907自动控制原理[专业硕士]考研仿真模拟题（二）13 2017年大连海事大学信息科学技术学院907自动控制原理[专业硕士]考研仿真模拟题（三）23 2017年大连海事大学信息科学技术学院907自动控制原理[专业硕士]考研仿真模拟题（四）34 2017年大连海事大学信息科学技术学院907自动控制原理[专业硕士]考研仿真模拟题（五）44
一、填空题
1． 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。
2． 已知线性系统状态转移矩阵
则系统的状态阵A 为。 【答案】
3． 已知一线性定常系统的传递函数为稳态输出为_____。
【答案】
4． 串联超前校正会使开环系统的截止频率_____，抗干扰能力_____。
【答案】变快变差
【解析】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。
5． 线性定常离散系统稳定的充要条件是其特征根均位于_____。
【答案】单位圆内。
【解析】由于Z 变换与Laplace 变换之间的映射关系为性时，只需判断其特征方程根 是否位于单位圆内。
，T 为采样周期，在S 平面内当
系统稳定时所有特征根位于左半平面，映射到z 平面中则是单位圆内，因此判断离散系统的稳定
则当输入信号为
时，此系统的
増加、高频幅值增加，则闭环系统的响应速度
6． 能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有_____、_____等。
【答案】微分方程；传递函数（或结构图；信号流图）
二、分析计算题
7． 非线性系统如图1所示，其中a=l，K=l。
图1
（1）试确定系统稳定时k 的最大值；
（2）试确定当k=3时系统的自持振荡的振幅和频率。 （提示：非线性环节的描述函数为
【答案】（1）由非线性环节的描述函数可得
当A 从
令
线性部分频率特性为
令
可得
此时的实部值为
时，
在复平面上是一条与负实轴重合的直线，
在负实轴上的分布区间为
）。
在同一坐标轴下画出线性部分和非线性部分的负倒数特性图如图2所示。
图2
当
通过
时，系统临界稳定，可以求出系统稳定时的最大k 值，即
得
（2）当线性部分的增益k=3时，线性部分频率特性与非线性部分的负倒数特性曲线相交，两曲线的相交点产生了一个稳定的极限环，由
可得
用试凑法可以求得
初始状态为
若
8． 设继电控制系统如图1所示，已知输入信号为以和c 为相坐标。
（1）写出相平面上的切换线方程和各分区的微分方程；
（2）在坐标原点所在的区域内，画出从起始点到第一次切换点间的相轨迹。
图1
【答案】（1）由题意可得
整理可得
相平面上的切换线为
（2）初始状态两边积分后为
代入初始条件可得所示。
，因此系统相轨迹如图2为开口向右的抛物线，顶点为（-3, 0）此时
又因为
可得