西 安 建 筑 科 技 大 学
2018 年攻读硕士学位研究生招生考试试题
(答案书写在本试题纸上无效。考试结束后本试题纸须附在答题纸内交回) 共 4 页
考试科目:
（874）自动控制原理
适用专业:
电气工程
一、填空（共 5 题，每题 3 分，共 15 分） 1.某系统的单位脉冲响应为 g(t) ? 10e?0.2t ? 5e?0.5t ,则系统的传递函数 G(s) 为 。 2.根轨迹起始于 ，终止于 。 3.PI 控制器时域表达式是 ，其相应的传递函数为 ， 由于积分环节的引入，可以改善系统的 性能。 4.判断一个闭环线性系统是否稳定，可以采 用 、 、 等方法。 5.最小相位系统是指 。 二、选择题（共 5 题，每空 3 分，共 15 分） 1.惯性环节与积分环节的频率特性在 上相等。 A.幅频特性的斜率 B.最小幅值 C.相位变化率 D.穿越频率 2. ? 从 0 变化到 ? 时，延迟环节的频率特性极坐标图为 。 A.圆 B.半圆 C.椭圆 D.双曲线 3.二阶系统的传递函数是 G(s) ??5 s 2 ? 2s ? 5 ，则系统是 。 A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统
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4.最小相位系统的开环增益越大，其 。 A.振荡次数越多 B.稳定裕量越大 C.相位变化越小 D.稳态误差越小 5.单位反馈系统开环传递函数 G(s) 为 G(s) ? 5 ，当输入为单位阶跃信号时，其位置误差 s 2 ? 6s ? 5 为 。 A. 2 B. 0.2 C. 0.5 D. 0.05 三、按要求答题（共 1 题，本题 15 分）. 某反馈控制系统的方框图如图 1 所示，试求： （1） 信号流图；（5 分） （2） 闭环传递函数；（5 分） （3） 判别系统的稳定性，求不在左半 s 平面的特征根数。（5 分） 图 1 四、判定稳定性（本题 15 分） 已知一单位反馈系统，其开环传递函数 G(s) ? K ,试用奈氏判据，判断系统的稳定状态。 s ? 1 五、按要求答题（本题 15 分） 某控制系统的开环对数幅频特性如图 2 所示。要求： （1） 写出系统的传递函数；（5 分） （2） 利用相位裕量判断系统的稳定性；（5 分） 第 2 页
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2018 年攻读硕士学位研究生招生考试试题
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考试科目:
（874）自动控制原理
适用专业:
电气工程
（3） 将其对数幅频特性向右平移 10 倍频程，讨论系统的性能有何变化。（5 分） 图 2
六、求满足条件时，K 的取值范围。（本题 15 分）
图 3 为某控制系统的方框图，设输入信号为斜坡函数 r(t) ? t ，要求系统的稳态误差 ess ? 0.2 增益 裕量 20 lg k ? 6dB. ，求满足条件时，K 的取值范围。
图 3
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七、设计校正环节（本题 20 分）
为了满足性能要求，请设计一个无源校正环节。已知单位负反馈伺服系统的开环传递函数为
G(s) ??
200
s(0.1s ? 1)
，要求校正后系统的相位裕量不小于 45?，截止频率不小于 50rad/s.
八、计算题（本题 20 分）
已知单位负反馈系统的开环传递函数 G(s) ??
2
s(s ? 3)
,且初始条件 c(0) ? ?1 , c'(0) ? 0
计算: (1) 系统在 r(t) ? 1(t) 作用下的输出响应 c(t) ;
(2) 系统在 r(t) ? 2(t) ? 2t 作用下的稳态误差 ess
九、名词解释（共 5 个，每个 4 分，共 20 分）
（1）复合控制
（2）稳定裕度
（3）描述函数
（4）超前网络
（5）PID
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2018年西安建筑科技大学考研专业课真题874自动控制原理
