2017年大连工业大学信息科学与工程学院816自动控制原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：_____、快速性和_____。
；准确性（或：稳态精度，精度） 【答案】稳定性（或：稳，平稳性）
2． 由于状态能完整地表征系统的动态行为，因而利用状态反馈时，其信息量大且完整，而输出反馈仅利用了_____进行反馈，其信息量较小。但是，由于输出反馈所用的_____实现起来比较方便。
【答案】部分状态变量；反馈变量可以直接得到。
3． 自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为_____; 当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为_____; 含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于_____。
【答案】开环控制系统；闭环控制系统；闭环控制系统
4． 设系统的开环传递函数为
【答案】
则其开环幅频特性为_____，相频特性为_____。
5． 稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用_____; 在频域分析中采用_____。
【答案】稳定；劳斯判据；奈奎斯特判据
6． 已知一线性定常系统的传递函数为稳态输出为_____。
【答案】
则当输入信号为
时，此系统的
二、分析计算题
7． 某单位负反馈系统的开环传递函数如下：
（1）画出从
佃变化时的闭环根轨迹；
（2）已知时闭环的三个极点分别是-10、求此时系统的近似二阶模型，并利用此
近似模型穿统在单位阶跃输入时的调节时间和超调量。
【答案】（1）系统的开环传递函数
①根轨迹的分支和起点与终点。由于n=3，m=0，n-m=3，故根轨迹有3条分支，其起点分别为
其终点都为无穷远处。
②实轴上的根轨迹。实轴上的根轨迹分布区为③根轨迹的渐进线。
④根轨迹的分离点。根轨迹的分离点坐标满足
解得分离点的坐标为
⑤根轨迹与虚轴交点。由系统的开环传递函数可知系统的闭环特征方程为
令
将其带入上式，解得
故极点
可视为主导极点，则其近似二阶模型传函为
由此可知
因此，系统在单位阶跃输入时额定调节时间和超调量为：
8． 已知系统的状态空间表达式为
（1）确定系统的能控性； （2）求系统的能控标准型（
型）、状态空间表达式。
【答案】（1）系统的能控性矩阵为
根据以上几点，可以画出系统概略根轨迹如下图所示，（见稿纸） （2）因为
故系统可控。
（2）①能控标准型 先计算系统的特征多项式，
得，
得能控标准I 型为
②能控标准II 型
故
于是能控标准II 型为
9． 已知系统结构图如图所示，要求系统在求的K 值范围。
作用时，稳态误差试确定满足要
图
【答案】72