【冲刺】2027 年中国航天科工集团第三研究院 082601 武器系统与运用工程《833 控制工程综 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 082601 武器系统与运用工程《833 控制工程综合：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： （001）第三总体设计部 （004）第三十五研究所 （014）第三〇二研究所 （009）第三〇四研究所 （002）第三十一研究所 （011）第一五九厂 （012）第二三九厂 （013）第三〇一研究所 （003）第三十三研究所 （007）第八三五九研究所

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考研专业课模拟试题

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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 082601 武器系统与运用工程《833 控制工程综合：自动控制原理》 考研冲刺模拟五套题及参考答案（一） .........................................................................................................5 2027 年中国航天科工集团第三研究院 082601 武器系统与运用工程《833 控制工程综合：自动控制原理》 考研冲刺模拟五套题及参考答案（二） .......................................................................................................15 2027 年中国航天科工集团第三研究院 082601 武器系统与运用工程《833 控制工程综合：自动控制原理》 考研冲刺模拟五套题及参考答案（三） .......................................................................................................26 2027 年中国航天科工集团第三研究院 082601 武器系统与运用工程《833 控制工程综合：自动控制原理》 考研冲刺模拟五套题及参考答案（四） .......................................................................................................37 2027 年中国航天科工集团第三研究院 082601 武器系统与运用工程《833 控制工程综合：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 082601 武器系统与运用工程《833 控制工程综合：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． 线性定常离散系统稳定的充要条件是其特征根均位于__。 【答案】单位圆内。 二、选择题 2． 单位反馈控制系统的开环传递函数为 A.20,5 B.50,0.2 C.10,5 掌ш心博阅电子书 D.10,0.2 【答案】D 【解析】将传递函数改写成如下形式 ，开环增益和时间常数分别为 10,0.2。 ，其开环增益和时间常数分别为__

三、分析计算题 3． 非线性系统如图所示，试用描述函数法说明(要求作图)系统是否存在自激振荡，并确定使系统稳定工 作的初始范围(指 x 处的初始值)。掌ㅛ心博阅电子书

图 【答案】(1)绘出 曲线：由题中结构图可见，此非线性可看作 M＝1 的理想继电(库仑摩擦)环

节与斜率为 1 的线性环节并联而成，故

当

时，

，当

时，

。

曲线分布在负实轴上

段，如图 b 所示。

图b (2)绘出 曲线 第 5 页 共 56 页

考研专业课模拟试题

考虑到 此时

的相频特性

，可得，当

时，

。

其相应的 曲线如图 b 所示。 即 曲线与负实轴的交点为(-0.5，j0)，图中阴影部分为不稳定区域。 (3)稳定性分析：由图 b 可见，沿着 A 增大的方向， 产生自激振荡。 欲使系统稳定，初始点对应的 当 当 时，A＝0； 时， 。 。 曲线应位于 。 从稳定区进入不稳定区，因此交点处不能

即：使系统稳定工作的初始范围为 4． 单位负反馈系统的开环传递函数为

试作 时闭环系统的根轨迹，并确定使闭环传递函数主导极点的阻尼比 时的 K 值。 【答案】因为开环传递函数为标准形式且为负反馈系统，因此属 180°根轨迹。 ①开环极点数目 ；开环零点数目 。 ②实轴上的根轨迹分布在 。 ③渐近线条数： 条。 ④渐近线与实轴交点

渐近线与实轴夹角

⑤与虚轴的交点 系统的特征方程为 将 代入，令实部和虚部分别等于零，或由劳斯稳定判据可解得 所以与虚轴交点为 ⑥起始角 。

根据以上所计算根轨迹参数，绘制根轨迹，如下图所示。 由根轨迹图可见，当 时，其主导极点为共轭复根。 设 表示根向量与负实轴的夹角，由 时，

，过原点作

的等阻尼线，

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考研专业课模拟试题 (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

。 ，同时系统单位阶跃响应无超调,

10．某系统的结构图如下图,若要求输入信号 r(t)=t 时，稳态误差 试确定 的值。

图 【答案】开环传递函数 ，则 。由 ，得 。利用根

轨迹判定无超调的

范围过程如下 ： ，从而当

得分离点位置 d=－1;将 s=d= 时，系统具有负实根，单位阶跃响应无超调。

－1 代入闭环特征方程,求得分离点处 因而 。 11．已知系统

，其串联校正后的开环对数幅频特性渐近线如下图所示，试:

①写出串联校正装置的传递函数，指出是哪一类校正装置；掌ㅡ心博阅电子书 第 21 页 共 56 页

考研专业课模拟试题 定的，即 b，d 点是不稳定的极限环。 14．何谓“稳态误差”？系统类型与稳态误差有何关系？写出 0 型、Ⅰ型、Ⅱ型系统对阶跃、斜坡、加速 度输入作用下的静态误差系数。 【答案】稳态误差指的是系统跟踪已知输入信号稳态输出与输入之间的偏差，系统类型越高，对典型 信号的跟踪能力越强，0 型、Ⅰ型、Ⅱ型系统对阶跃、斜坡、加速度输入作用下的静态误差系数如下表所 示。

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考研专业课模拟试题 经整理可知以极坐标变量 和 所描述的运动方程为

因此可知，当 和 时，即 和 时，相轨迹为封闭圆。当 时， ， 此时相轨迹向封闭单位圆发散逼近。 当 时， ， 此时的相轨迹向封闭单位圆收敛逼近。 而当 时， ，此时的相轨迹发散至无穷远处。综上所述可知，系统的封闭单位圆即为该非线性系统的稳定极 限环。 (3)MATLAB 仿真。设系统在封闭单位圆内和单位圆外的初始状态分别 ， ，利 用下列 MATLAB 程序可绘制出系统的相轨迹图如下图所示。

图—系统的相轨迹及极限环(MATLAB) MATLAB 程序:

9． 系统如下图所示，K>0,输入 。

时，从示波器中观测到输入、输出的幅值相等，相位差为

图

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