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2018年北京航空航天大学交通科学与工程学院971机械工程专业综合之自动控制原理考研仿真模拟五套题

  摘要

一、单选题

1. 系统的开环传递函数为

A.20 B.5 C.0

D. 【答案】B

【解析】系统为I 型系统,静态速度误差系数为

2. 系统的单位阶跃响应为

A. B.

C.

D. 【答案】B

【解析】由于

系统的单位脉冲响应为

3. 二阶系统的闭环传递函数为

A. 欠阻尼 B. 临界阻尼 C. 过阻尼 D. 无阻尼 【答案】B

【解析】闭环系统特征方程为:

故系统处于临界阻尼

对比典型二阶系统传递函数的特征方程可知,

状态。

该系统所处的状态是( )

其速度误差系数为( )

则系统的单位脉冲响应是( )。

4. 单位负反馈系统的开环传递函数为( )。

A.k=10时,系统有一对正的共轭复根,单位阶跃响应振荡发散 B.k=10时,系统有一对负的共轭复根,单位阶跃响应振荡衰减 C.k=10时,系统有两个负的重实根,单位阶跃响应无超调 D.k=10时,系统有两个负的重实根,单位阶跃响应有超调 【答案】D

【解析】当K=10时,系统的闭环特征方程为

调。

即系统由两个负的重实根,由于右边闭环零点-1的影响,单位阶跃响应有超

二、填空题

5. 最小相位系统是指_____。

【答案】S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点

6 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。

7. 在经典控制理论中,可采用_____、根轨迹法或_____等方法判断线性控制系统稳定性。

【答案】劳斯判据(或:时域分析法);奈奎斯特判据(或:频域分析法)

8. 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)

三、分析计算题

9. 给定二阶系统

其中标量控制u (t )的约束条件为制

使性能指标

若系统的终端状态

是自由的,试确定最优控

【答案】本题中系统控制有约束且属于一个闭集合,为一个给定、终端性能指标、终端自由的最优解问题。令

因而由横截条件得解出

故有

由极小值条件不难发现:

故所示的最优控制为

10.系统开环传递函数

绘开环奈奎斯特图并说明什么情况下闭环稳定。 【答案】

I

系统开环奈奎斯特图如图所示。

负实轴无穷远处有次负穿越,有1个开环正实部极点,故A 点在点(-1, jO )左侧,即系统开环放大系数足够大,闭环稳定。