2017年中国科学技术大学研究生院科学岛分院848自动控制原理考研强化模拟题
● 摘要
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． 已知一线性定常系统的传递函数为稳态输出为_____。
【答案】
3 在三频段理论中 ，，，．低频段决定系统的_____中频段决定系统的_____高频段决定系统的_____。
【答案】稳态性能；动态性能；抗干扰性能。
【解析】系统的低频特性决定系统的稳定精度，中频段决定系统的快速性，高频段决定了系统抗高频噪声干扰的能力。
4． 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：
则当输入信号为
时，此系统的
5． 稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用_____; 在频域分析中采用_____。
【答案】稳定；劳斯判据；奈奎斯特判据
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． 系统的状态空间表达式为
（1）判断系统能控性和能观性； （2）求系统的单位阶跃响应（3）若取采样周期
【答案】（1）系统可控可观测。 （2）（3）
8． 图所示离散系统采样周期
；（l ）r （t ）+l（t ）（2）r （t ）
+t
求系统的离散化状态空间表达式。
求下列情况下的稳态误差：
图
【答案】由系统结构图可知
（1）系统是1型系统
或按下述方法求：
（2）静态速度误差系数为
或按照终值定理有
9． 某最小相位系统，其开环对数幅频特性曲线如图所示，试求系统的开环传递函数G （s ）。
图
【答案】由题图可知，该系统由比例、积分、微分及惯性环节组成。 由低频处曲线特性可知：v=2 设系统开环传递函数为：
低频处曲线延长线过点（10, 0）, 则有：
处曲线过点处曲线过点
，则有：
，则有：
故系统开环传递函数为：
10．如图所示为一倒立摆系统。其中，u （t ）——作用在小车上的力；零。
（1）求在
附近的u 和的传递函数
——摆的偏角；M —
—小车 的质量；m ——摆的质量；1——摆杆的长度。设摆杆的质量和小车与地面间的摩擦力为
（2）列写出该系统的状态方程。
图