【冲刺】2027年中国航天科工集团第三研究院082501飞行器设计《807机械工程专业综合：自动控制原理》考研冲刺模拟五套题及参考答案

高分学长 | 日期:2026年09月01日 | 26年考研

【冲刺】2027 年中国航天科工集团第三研究院 082501 飞行器设计《807 机械工程专业综合：自动控制原理》考研冲刺模拟五套题及参考答案

考研专业课模拟试题模拟试题简介试题名称：【冲刺】2027 年中国航天科工集团第三研究院 082501 飞行器设计《807 机械工程专业综合：自动控制原理》考研冲刺模拟五套题及参考答案试题题型：填空题+选择题+分析计算题+简答题参考书目：《自动控制原理》(第 7 版)，胡寿松主编，科学出版社适用院系：（011）第一五九厂（012）第二三九厂（001）第三总体设计部（013）第三〇一研究所

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考研专业课模拟试题目录 2027 年中国航天科工集团第三研究院 082501 飞行器设计《807 机械工程专业综合：自动控制原理》考研冲刺模拟五套题及参考答案（一） .................................................................................................................4 2027 年中国航天科工集团第三研究院 082501 飞行器设计《807 机械工程专业综合：自动控制原理》考研冲刺模拟五套题及参考答案（二） ...............................................................................................................16 2027 年中国航天科工集团第三研究院 082501 飞行器设计《807 机械工程专业综合：自动控制原理》考研冲刺模拟五套题及参考答案（三） ...............................................................................................................27 2027 年中国航天科工集团第三研究院 082501 飞行器设计《807 机械工程专业综合：自动控制原理》考研冲刺模拟五套题及参考答案（四） ...............................................................................................................35 2027 年中国航天科工集团第三研究院 082501 飞行器设计《807 机械工程专业综合：自动控制原理》考研冲刺模拟五套题及参考答案（五） ...............................................................................................................46

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考研专业课模拟试题 2027 年考研专业课模拟试题-冲刺阶段使用 2027 年中国航天科工集团第三研究院 082501 飞行器设计《807 机械工程专业综合：自动控制原理》考研冲刺模拟五套题及参考答案（一）一、填空题 1．已知两个非线性系统的非线性环节相同，但其线性部分的传递函数分别为

其中 k＞0,用描述函数法分析时，系统__分析的准确度高，理由是__。青岛掌ё心博阅电子书【答案】、因为具有更好的低通滤波特性。

二、选择题 2．自动控制系统根轨迹确定后，如果开环传递函数增加一个极点，则__。 A.根轨迹由左向右移动 B.根轨迹由右向左移动 C.根轨迹的位置不变【答案】A 【解析】考查增加开环极点对系统根轨迹形状的影响。正确答案是 A。三、分析计算题 3．单位负反馈系统的开环传递函数为: (1)根据对数渐近幅频特性曲线确定 K 值，使系统有最大相位稳定裕度。并求出最大相位稳定裕度。要求绘制这时系统的开环对数幅频渐近曲线和相频曲线； (2)在上述 K 值下，求系统在控制输入作用下的稳态误差；若要求减小此项稳态误差，又要保持最大相位稳定裕度不变，应采用何种串联校正环节？并简述设计该校正环节的主要步骤。(误差的定义为输出 c(t)减去输入 r(t)) 【答案】(1)由题意，设其剪切频率为，则其相角裕度为

等号成立时段的中点，由频曲线如下图所示。

，故当可以得到

时，

，由 Bode 图

正为中频

，系统的开环对数幅频渐近曲线和相

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图 (2) 要减小此项误差，需要增大，而又要保持最大相位稳定裕度不变，应该保持系统的中频段基本不变，可采用串联滞后校正环节，设其传递函数为，其设计步骤如下: ；

①按照系统期望的有关加速度误差的要求，计算出串联校正增益 ②为了减小滞后环节的滞后特性对原系统的影响，取 ③验证校正后系统的性能指标是否满足要求。 ;

4．某状态负反馈控制系统如下图所示，反馈增益为实常数。 (1)请分别写出闭环系统的状态表达式模型和误差传递函数模型； (2)欲使得闭环系统在阶跃输入下稳态误差为 0,请确定的关系式； (3)欲使得经状态反馈控制后系统特征根为，请确定反馈增益，

的数值。

图【答案】(1)状态空间模型为

利用梅森公式，可求得

从而误差传递函数模型为

(2)欲使得系统阶跃输入下稳态误差

为 0,要求系统稳定，且

。即满足如下不等式

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(3) 解得

。

5．设系统的闭环特征方程为掌ㅓ心博阅电子书

试讨论系统的根轨迹( )出现一个、两个分离点和没有分离点三种情况下，参数 a 的取值范围，并作出其相应的根轨迹图。【答案】系统的开环传递函数为

系统的开环零、极点为：渐近线：有条。

。

系统稳定性分析：系统的特征方程为劳斯表为

当时，系统总是稳定的；当时，系统是不稳定的，在 s 右半平面有 2 个根；当时，系统也是不稳定的，在 s 右半平面有 2 个根。分离点：

整理后为

当当

时，有 2 个分离点。取时，有 1 个分离点。

时，

，根轨迹图如下图 1 所示。，根轨迹图如下图 2 所示。

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考研专业课模拟试题 7．图(a)是一釆用串联校正的控制系统。

图

图 (1)当时，求相角裕度； (2)若要求该系统剪切频率，相位裕裕度【答案】采用 PD 控制器的开环传递函数为，求和的值。

(1)若

，则

转折频率依次是 1 和 10 。过，幅值为 20dB 的点作一斜率为 -20dB/dec 的斜线，交横轴于一点。过，幅值为 20dB 的点，作斜率为 -40dB/dec 的斜线 ; 在的幅值，其值为-20dB，过点，幅值为-20dB 的点作斜率为-20dB/dec 斜线。这就是

G(s)的对数幅频特性曲线,其对数幅频特性如图(b)所示。显然截止频率小于 10。有

得

。相位裕度为

(2) 要求有解出，则。要保证，则选取的值要满足下式，即

得

。又

，得

。

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考研专业课模拟试题。 4．采样系统的结构图如下图 1 所示，两采样器同步采样，采样周期 T=1，并假设满足香农(Shannon)采 ;(2)判别系统的稳定性；(3)当 r(t)=10•1(t) 样定理。要求：(1)求采样系统的误差脉冲传递函数 (4)当时，求系统的稳态误差；时，求系统误差采样信号在前 4 个采样时刻的值， k=0，1，2，3，并画出其波形图。

【答案】(1)求

图 1—闭环采样系统结构图。开环脉冲传递函数为

误差脉冲传递函数为

(2)系统稳定性。闭环特征方程为求得特征值为 (3)系统稳态误差。输入 z 变换为，因为，故闭环系统稳定。

采样误差函数为

稳态误差为

输出响应曲线如下图 2 所示

图 2—系统单位阶跃响应(MATLAB)

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考研专业课模拟试题在会合点处，用模值条件可以求出在这种情况下,可以在佳阻尼比。 (2)当时，有的范围内，通过改变的值使系统的主导极点具有的最

绘制根轨迹如图 2 所示：

图2 这种情况下，由于的值越大，系统闭环极点越靠近虚轴，从而使稳定性越差，所以不能通过改变的值来使得系统的性能达到最佳。 (3)当时，有