【冲刺】2027 年中国航天科工集团第三研究院第八 三五八研究所 080300 光学工程《873 仪器综合： 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第八三五八研究所 080300 光学工程《873 仪器综合：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》 ，胡寿松主编，国防工业出版社 适用院系： （007）8358 所

版权说明 编写组依法对本书享有专有著作权，由本机构组织编写与报考院校无关，同时我们尊重知识产权， 对本电子书部分内容参考和引用的市面上已出版或发行图书及来自互联网等资料的文字、图片、表格数 据等资料，均要求注明作者和来源。但由于各种原因，如资料引用时未能联系上作者或者无法确认内容 来源等，因而有部分未注明作者或来源，在此对原作者或权利人表示感谢。若使用过程中对本书有任何 异议请直接联系我们，我们会在第一时间与您沟通处理。 因编撰此电子书属于首次，加之作者水平和时间所限，书中错漏之处在所难免，恳切希望广大考生 读者批评指正。

温馨提示 考研资料产品为在线阅读使用，不支持下载，考生可以根据自身学习需要自行到指定打印店打印邮寄 到家。 根据《消费者权益保护法》第二十五条规定，数字产品一经激活和拆封，其具有无形性和可复制性， 不支持退款退货，请先预览内容确认无误后再购买。

第 2 页 共 56 页

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第八三五八研究所 080300 光学工程《873 仪器综合：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第八三五八研究所 080300 光学工程《873 仪器综合：自动控制原 理》考研冲刺模拟五套题及参考答案（二） ................................................................................................12 2027 年中国航天科工集团第三研究院第八三五八研究所 080300 光学工程《873 仪器综合：自动控制原 理》考研冲刺模拟五套题及参考答案（三） ................................................................................................22 2027 年中国航天科工集团第三研究院第八三五八研究所 080300 光学工程《873 仪器综合：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第八三五八研究所 080300 光学工程《873 仪器综合：自动控制原 理》考研冲刺模拟五套题及参考答案（五） ................................................................................................47

第 3 页 共 56 页

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第八三五八研究所 080300 光学工程《873 仪器综合：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． 在三频段理论中，低频段决定系统的__性能，中频段决定系统的__性能，高频段决 定系统的__性能。 【答案】稳态、动态、抗干扰 二、选择题 2． 若系统的所有开环零点和开环极点均位于 s 平面的左半平面，则该系统为__。 A.闭环系统 B.开环系统 C.时变系统 D.最小相位系统 【答案】D 三、分析计算题 3． 控制系统结构图如下图所示， (1)当

，

，

。

时，系统的稳态误差；

(2)系统的单位阶跃响应表达式。青岛掌ё心博阅电子书

图 【答案】系统的结构图等效如下图 1 所示

图1 系统闭环传递函数为

系统误差传递函数为青岛掌з心博阅电д子书

当

时

对照标准二阶系统的传递函数可以得到 第 4 页 共 56 页

考研专业课模拟试题

系统为过阻尼二阶系统，将

代入闭环传递函数可以得到

系统的单位阶跃响应为

4． 对于如下图所示的控制系统 (1)设 ，要求系统在 算)，求 和 。 (2)当 时，为使系统输出

的作用下，超调量 不受 的影响，求顺馈环节

，调节时间

秒(按

计

的传递函数。

图 【答案】(1) 开环传递函数 时

(2)

时，将系统框图进行等效如下图所示。

图

第 5 页 共 56 页

考研专业课模拟试题

5． 已知描述某系统运动的微分方程为: (1)绘出系统的相平面图(大致图形)； (2)讨论该系统的运动规律。 【答案】(1)系统的相轨迹图如下图所示。

，要求:

图 (2)当系统的初始位置在上半平面时，系统的运动无振荡，最终收敛到奇点(原点)，当初始位置位于 或 上时，系统衰减无振荡到原点，相轨迹即为此两直线；当系统的初始位置位于下 半平面时，系统不稳定，系统的运动为发散而不振荡，当初始位置位于 或 上时，相轨 迹就是此两直线。 6． 我们知道，若二阶系统闭环传递函数为 左移动(假设移到-2)，使

，则调节时间

。若将其中一个极点向

，试问 是增大还是减小？试求出此时的 。

【答案】当把一个极点左移时，该极点到虚轴的距离变远，该极点所对应的动态响应分量的衰减速度 变快，从而使整个系统的动态响应变快，调节时间 减小。掌ㅠ心博阅┢┾电子书 当 ， 时，系统输出

按照 的定义，考虑

的误差带，有

令

，有

解得 取合理解得 于是，

，解得

第 6 页 共 56 页

考研专业课模拟试题 13．下图所示为自动记录仪小功率随动系统的原理图。待记录电压为 系统输入量，记录笔位移 L 为系 统输出量。电位器 、 组成的桥式电路的输出 反映记录笔的位移。试分析系统的工作原理并画出原 理方框图。

图 【答案】由题图知，桥式电路为测量元件， 为偏差信号。偏差信号经放大后驱动伺服电动 机并经减速齿轮带动记录笔和电位器 的滑块移动。当 时，偏差信号 为正，记录笔正向移动(如 向左移动)，同时 滑块移动结果使 增大，两者的偏差 减小 ； 当 时， 为负，记录笔及 滑块 均反向移动(如向右移动)， 减小，同样使两者偏差 的数值减小；当 时， ，记录笔及 滑 块均停止移动。总之，该系统通过负反馈控制使记录笔的位移跟随输入信号变化而变化。系统的方框图如 图所示。

图 14．某单位负反馈系统的开环传递函数为

，请说出其闭环根轨迹会出现共轭复数分离点

吗？并说明理由。 【答案】该系统没有复数分离点。因为如果有复数分离点必须是共轭出现的，起码有 4 条根轨迹，本 系统只有 3 条根轨迹,所以本系统无复数分离点。

第 21 页 共 56 页

考研专业课模拟试题

为了确定系统处于欠阻尼状态的 K 值范围，需要画出 K 从 渐近线： 分离点： 与虚轴交点：闭环特征方程为 ，列劳斯表

时的根轨迹。

可见，交点处

。由辅助方程

求得交点处 。 分离点处根轨迹增益： 绘出系统根轨迹图如图 2 所示。由图知，使闭环系统稳定，并处于欠阻尼状态下的 K 值范围为 由于图 1 为 I 型系统，其静态速度误差系数为

系统在斜坡输入下的稳态误差要求

故应有 于是，满足题意要求的 K 值范围为

图 2 系统概略根轨迹图

第 36 页 共 56 页

考研专业课模拟试题 7． 已知某采样系统结构图如图下图所示，采样周期 T=0.693s，试分析该系统的稳定性，并求 r(t)=1(t)时 的稳态输出 。 [提示: ]

图 【答案】 特征方程 系统是Ⅰ型系统，对阶跃输入无稳态误差，故 ，系统稳定。 。

8． 设舰船消摆系统如下图所示，其中 n(t)为海涛力矩产生，且所有参数中除 外均为已知正值。如果 ，试求确保稳态误差值 的 值(e(t)在输入端定义)。

图 【答案】根据上图可知系统的特征方程为 由赫尔维茨判据可知，系统特征方程中 n=2 且各项系数为正，因此系统是稳定的。 由上图可知，舰船消摆系统为一负反馈系统，且在扰动 N(s)作用下，其前向通道传递函数为

反馈通道传递函数为

则 由于 e(t)在输入端定义，可得

用终值定理来求解系统的稳态误差，有

故确保稳态误差值

的

值范围为

。

第 51 页 共 56 页

试读已结束 激活后可查看剩余未读页数！