2018年河北大学电子信息工程学院887自动控制理论考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1． 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_____。
【答案】稳定性（或：稳，平稳性）；准确性（或：稳态精度，精度）
2． 由于状态能完整地表征系统的动态行为，因而利用状态反馈时，其信息量大且完整，而输出反馈仅利用了_____进行反馈，其信息量较小。但是，由于输出反馈所用的_____实现起来比较方便。
【答案】部分状态变量；反馈变量可以直接得到。
3． 自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为_____; 当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为_____; 含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于_____。
【答案】开环控制系统；闭环控制系统；闭环控制系统
4． 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
二、计算题
5． 已知系统结构图如图所示，图中
（1）试求传递函数
（2）若此时系统特征方程为
;
试用劳斯判据判断系统的稳定
为输入信号
为干扰信号
为输出信号。
性，系统是否有在s 右半平面和虚轴上的特征根? 若有，请求出这些根。
图
【答案】（1）由图可知，共有3个单独回路分别为：
其中，互不接触的回路为则系统主特征式为①求
从输入到输出共有2条前向通道分别为：
由梅森公式得
从干扰到输出共有3条前向通道分别为：
由梅森公式得
（2）由于会出现全零行，取行系数做辅助方程取辅助方程对变量s 的导数，得导数方程
用导数方程得系数取代全零行相应的元得劳斯表如下：
由劳斯稳定判据可知该系统不稳定，且劳斯表中第一列符号改变两次，即有2个根右半平面，又劳斯表中出现全零行既有虚轴上的根。
解辅助方程则虚轴上的根为
在s
6． 单位负反馈系统的开环传递函数为
（1）试绘制G （s ）对数渐近幅频特性曲线和相频特性曲线；
（2）运用对数频率稳定判据判别闭环系统的稳定性：如果闭环稳定，试求相角稳定裕度和
幅值稳定裕度h.
【答案】（1）系统对数渐近幅频特性曲线和相频特性曲线如图所示。
图
（2）系统的相角裕度为79°，幅值裕度为6.35DB , 说明系统是稳定的。
7． 设有如图所示的机械系统，它由两个彼此耦合的平台构成，并借助于弹簧和阻尼器到达地基，试选择合适的状态变量，写出该系统的状态空间模型。
图
【答案】进行受力分析，可得如下的微分方程：
令
可得系统的状态变量关系为
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