2018年北京信息科技大学经济管理学院810自动控制原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、综合题
1． T 型网络是一种常用的滤波网络，常被用在交流控制系统中。
（1）试绘制如图所示的型网络动态结构图，并求其传递函数（2）当
时，求系统在
输入作用下，系统的稳态输出。
图
【答案】（1）设通过电容的电流依次为
流过电阻的电流为
整理可得
（2）当
代入可得
令
得
故系统的稳态输出为
2． 已知非线性系统的结构如图所示，若以
为相坐标，
方向自上向下，可得
（1）写出相平面上的开关线方程和分区微分方程；
（2）在坐标原点所在区域内，确定奇点的位置和类型，并写出该区内相轨迹的渐近线方程。
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图
【答案】（1）由题意可得
代入整理后为
开关线为
（2）在坐标原点所在区域内，征方程为
，奇点为（0, 0），对应的特
，因此奇点为稳定节点，且为实奇点，该区域内相轨
迹的渐近线为
3． 机械系统如图所示，它由弹簧、质量块、阻尼器组成。是阻尼器的阻尼系数
（单位为是弹簧系数（单位为
. ）；是质量块的质量（单位是
，
；）
是质量块位移（单位为m ）。该系统原来处于静止状态。试建立外力的动态关系式并求传递函数
与位移
；）之间
是外作用力
（单位为）
；
图
【答案】根据牛顿运动定律，质量块
在外力
作用下克服弹簧的弹力和阻尼器的阻力，阻尼器的阻力为
对上式作零初始条件下的拉氏变换有
产生加速度并引起位移的变化。弹簧的弹力为系统的运动方程为
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4． 电冰箱的制冷系统原理如图1所示。继电器的输出电压
为压缩机上的工作电压。绘制控制
系统框图，简述工作原理。若出现压缩机频繁启动，请提出相应的改进措施。
图1
【答案】控制系统框图如图2所示。
图2
工作原理为：设定温度后为
若
与反馈回的温度
进行比较产生偏差信号，偏差信号经放大器放大
压缩
使继电器闭合，则压缩机启动，驱动冷凝器进行制冷，偏差信号减小至
机停止工作，
保证实际温度总在设定温度的范围内。若压缩机频繁启动，说明很小偏差信号都会使继电器闭合，解决的办法是减小放大器的增益
，或者増加继电器的闭环门限值。
5． 系统如图所示。要求K+30, 最大超调过渡过程时间采样周期
模拟化方法设计数字控制器D （z ）。
用
图
【答案】
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