2017年中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院854自动控制原理考研冲刺密押题
● 摘要
一、分析计算题
1． 已知系统动态结构图如图1所示，试写出系统在输入的表达式。
及干扰：
同时作用下输出
图1
【答案】（1）令
求
作用下的
表达式。
在图1虚线框内，先进行反馈连接运算，再合并右侧的两个综合点，最后进行并联连接运算。经这样简化后，如图2（a ）所示，可得
图2
（2）令
与
求作用下的表达式。先把图1的虚线框内的结构进行简化。再
进行串联连接运算。简化后，根据等效原则，结构图如图2（b ）; 把图（B ）中的综合点
拆开，得图2（c ）。根据图2（c ）, 可得
（3）根据线性系统的叠加原理，得
2． 控制系统方框图如图所示，试用化简方框图方法求闭环传递函数Y （s ）/R（s ）和Y （s ）/N（s ）。
图
【答案】
3． 某系统结构图如图所示，试求：
（1）斜坡输入r （t ）=t•1（t ）时系统的稳态误差
（2）正弦输入r （t ）=（2•sin3t ）•1（t ）时系统的稳态输出
图
【答案】
4． 水箱水位自动控制系统如图所示，在任何情况下，希望水位高度h 维持不变，试说明系统的工作原理，并画出系统的原理方框图。
图 水箱水位自动控制系统的工作原理图
【答案】系统的被控对象为水箱，给定值为希望水位，
被控量为水箱的实际水位电位器电刷位于中点位置）
当
. 时. 浮子位置升高（或降低），
系统的原理方框图如
（与电位器设定电压相对应，此时
时，电位器电刷位于中点位置，电动机不工作。当
，给电动机提供一定的工作电压，驱动电动通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移（或上移）
，
使水箱水位达到希望值机通过减速器使进水开关的开度减小（或増大）图所示。
图 水位自动控制系统的工作原理方框图
5． 如图, 求原点和给定点B 之间的一条光滑曲线，使质点靠重力由原点运动到B 点的时间为最短。
图
【答案】（1）运动分析。由能量守恒方程由坐标上的几何关系，得
令上两式相等，则有
（2）下降时间。上式可以改写为
得