2018年北京理工大学自动化学院810自动控制理论考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、单选题
1． 若某串联校正装置的传递函数为
A. 超前校正 B. 滞后校正 C. 滞后-超前校正 D. 不能判断 【答案】B
则该校正装置属于（ ）。
二、填空题
2． 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）
3． 线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为_____，横坐标为_____。
【答案】
（或：
）；
（或：
按对数分度）
4． 奈奎斯特稳定判据中，Z=P-R, 其中P 是指_____，Z 是指_____, R 指_____。
【答案】开环传递函数中具有正实部的极点的个数，（或：右半S 平面的开环极点个数）；；闭环传递函数中具有正实部的极点的个数（或：右半S 平面的闭环极点个数，不稳定的根的个数）奈氏曲线逆时针方向包围（-1，J0）整圈数。
5． 已知系统微分方程为则该系统相平面中的奇点位置_____，奇点的性质为_____。
【答案】奇点为（0，0），特征方程为
稳定焦点。
三、分析计算题
6． 试用描述函数法和相平面法分别研究图1所示系统的周期运动，说明应用描述函数法所做的基本假定的意义。
图1
【答案】（1）描述函数法：非线性部分描述函数为
线性部分频率特性是
因此闭环特征方程为
对于任意一个不小于1的
都有一个X 和它对应，即系统有无限多个振荡频率。
（2）相平面法：如图2所示有
对方程组积分可得到
其中相轨迹：当
和初始条件有关。
时，是以
且
为圆心、
为半径的圆。当
时，是以
为圆
心、A ，为半径的圆。
对于任意一条相轨迹有
原点是系统奇点，也是中心点。
终点为
有
周期计算只要算个周期即可，如图2所示，取起点、
图2
（3）描述函数法是假定非线性环节输入为周期运动且为正弦输入。对于一般系统是能满足的，因为一般系 统能滤去高阶分量。本例中线性部分不满足这一条件，因此描述函数法无法给出一个运动周期。但当X 与中 的一个为已知时，描述函数法可以给出另一个值。
7．
设某非线性系统如图1所示
图1
己知
（1）试确定两个非线性环节串联后的等效非线性特性。
（2）判断系统是否产生自持振荡，如有，试求自持振荡的频率和振幅。 【答案】（1）等效特性如图2所示
图2
（2）
的曲线如图3所示