2017年北京航空航天大学交通科学与工程学院971机械工程专业综合考研仿真模拟题
● 摘要
一、单选题
1． 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（ ）。
【答案】A
2． 在频率法校正中，利用串联超前校正网络和串联滞后校正网络的实质是（ ）。
A. 前者主要利用相位超前特性，后者利用相位滞后特性 B. 前者利用低频衰减特性，后者利用高频衰减特性 C. 前者利用低频衰减特性，后者利用相位滞后特性 D. 前者利用相位超前特性，后者利用高频衰减特性 【答案】D
3． 己知二阶系统
的初态和自由运动的两组值为
则系统的状态系数矩阵A 为（ ）。 【答案】
B
4． 确定极限环振幅大小的原则是
A. B. C. D.
对应的振幅
对应的频率
对应的振幅
对应的频率
交点处的（ ）。
【答案】C
【解析】求自振振幅：先求曲线振幅。
交点处的频率，再代入到表达式中求
5． 设系统的开环传递函数（ ）。
A. 零点数等于极点数 B. 零点数小于极点数 C. 零点数大于极点数
分母的阶次为
分子的阶次为而且则的
D. 零点数等于、小于或大于极点数 【答案】A 【解析】
的次数由极点决定，所以选（A ）。
则闭环系统是（ ）。
6． 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：
列写
表
第一列不全为正，根据劳斯判据知系统不稳定，故选C 。
7． 系统如图（A ），其反馈和局部反馈均不知。如果测得系统的阶跃响应曲线如图（B ）所示，这时反馈极性为（ ）。
A. 局部反馈断开，主反馈为负反馈 B. 局部反馈为正反馈，主反馈为负反馈 C. 局部反馈为负反馈，主反馈断开 D. 局部反馈断开，主反馈断开
图
【答案】A
二、简答题
8． 自动控制系统为什么要采用闭环形式？
【答案】对于一个控制系统，可能存在各种内、外扰动影响系统的输出，使被控量偏离期望值而出现偏差。闭环控制方式是按偏差进行控制的，其特点：是无论什么原因，当使被控量偏离期望值而出现偏差时，必定会产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控量与期望值趋于一致。按闭环控制方式组成的反馈控制系统，具有抑制任何内、外扰动对被控量产生影响的能力，有较高的控制精度。
9． 试简述控制理论的基本任务。
【答案】自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动按照预定的规律运行。控制理论主要是研究自动控制系统的分析和设计问题，包括经典控制理论和现代控制理论。
10．在根轨迹校正法中，当系统的静态性能不足时，通常选择什么形式的串联校正网络？网络参数取值与校正效果之间有什么关系？工程应用时应该注意什么问题？
【答案】（1）校正装置的形式为实轴上，零极点
非常靠近虚轴，且与受控对象的其他零极点相比可以构成一对偶极子。由于增加一对偶极子基本不改变系统的动态性能，但可以增大系统的开环增益，从而达到减小系统静态误差的目的。
（2
）零极点之比校正前开环増 益的
的取值越大，系统开环增益增加幅度越大，因为校正后的开环增益是倍。
，即滞后校正装置。零极点均在负
（3）在工程实施时，考虑到系统的稳定性，极点不能太靠近原点。
三、分析计算题
11．控制系统方块图如图所示，根据图中指定的状态变量，（1）写出相应的状态空间表达式；（2）并进 行该系统的能控性与能观性分析（请给出过程）。
图 控制系统方块图
【答案】（1）根据系统方框图可知
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