2017年北京航空航天大学机械工程及自动化学院972机电工程专业综合考研仿真模拟题
● 摘要
一、单选题
1． 设
（ ）。
【答案】C
【解析】由位移定理可得
2． 有一个三阶的三输入系统
需要几个采样周期，可以使系统从初始状态转移到原点（ ）。 A. 1个 B. 2个 C. 3个 【答案】C
【解析】系统完全可控，答案为C 。
3． 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。
4． 系统的传递函数是
则使系统状态完全能控能观的参数a 的取值为（ ）。
第 2 页，共 52 页
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
【答案】A
5． 单位反馈系统的开环传递函数为
A. 稳定系统 B. 临界稳定系统 C. 不稳定系统 D. 稳定性难以确定 【答案】C
【解析】闭环系统特征方程为劳斯表为：
表
列写
则闭环系统是（ ）。
第一列不全为正，根据劳斯判据知系统不稳定，故选C 。
6． 若某最小相位系统的相角裕度，则下列说法正确的是（ ）。
A. 不稳定； B. 只有当幅值裕度C. 稳定；
D. 不能判用相角裕度判断系统的稳定性 【答案】C
7． 系统校正中引入“偶极子”的作用是改善系统的（ ）。
A. 稳态特性 B. 动态特性 C. 稳定性
D. 以上说法均不对 【答案】A
【解析】偶极子可以产生很大的开环增益但对系统的动态性能影响不大。
时才稳定；
二、简答题
第 3 页，共 52 页
8． 试列举几个日常生活中的开环和闭环控制系统的例子，并说明其工作原理。
【答案】（1）开环控制一一半自动、全自动洗衣机的洗衣过程。
工作原理：被控制量为衣服的干净度。洗衣人先观察衣服的脏污程度，根据自己的经验，设定洗涤、漂洗时间，洗衣机按照设定程序完成洗涤漂洗任务。系统输出量（即衣服的干净度）的信息没有通过任何装置反馈到输入端，对系统的控制不起作用，因此为开环控制。
（2）闭环控制一一卫生间蓄水箱的蓄水量控制系统和空调、冰箱的温度控制系统。 工作原理：以卫生间蓄水箱蓄水量控制为例，系统的被控制量（输出量）为蓄水箱水位（反，控制供水量，形应蓄水量）。水位由浮子测量，并通过杠杆作用于供水阀门（即反馈至输入端），系统处于成闭环控制。当水位达到蓄水量上限高度时，阀门全关（按要求事先设计好杠杆比例）
平衡状态。一旦用水，水位降低，浮子随之下沉，通过杠杆打开供水阀门，下沉越深，阀门开度越大，供水量越大，直到水位升至蓄水量上限高度，阀门全关，系统再次处于平衡状态。
9． 说明频率法超前校正和滞后校正的使用条件和计算步骤。
【答案】滞后校正具有幅值压缩和相角滞后的性质，即产生负的相角移动和负的幅值斜率。利用幅值压缩，有可能提高系统的稳定裕度，但将使系统的频带过小；从另一个角度看，滞后校正通过幅值压缩，可以提高系统的稳 定精度。滞后校正一般用于对动态平稳性要求严格或稳定精度要求较高的系统。频域法超前校正装置
（1）根据稳态误差要求，确定开环增益K 。
（2）利用已确定的开环増益，计算未校正系统的相裕量。 （3）根据指标要求，确定系统中需要增加的相角超前量（4）由式幅值等于一角值
（5）确定超前网络的交接频率（6）验算。 频域法滞后校正装置
的设计步骤如下。
确定值及
的设计步骤如下。
值，在未校正系统的对数幅频特性曲线上找到
并且在此频率上产生最大超前相
的点所对应的频率
这一频率为所选网络的
（1）根据给定静态误差系数的要求，计算系统的开环增益K 。并画出未校正系统的Bode 图，求出相应的相位裕量和増益裕量。
（2）在作出的相频曲线上寻找一个频率点，要求该点处的开环频率特性的相角
为
以这一频率作为校正后系统的剪切频率
量，修正值
，补偿滞后校正带来的相位滞后。
处的幅值等于
据此确定滞后网络的值。据此可保证在剪切频率
（3）设未校正系统在
上式中，为系统所要求的相位裕
第 4 页，共 52 页