【冲刺】2027 年中国航天科工集团公司第三研究院 (8357 所)081105 导航、制导与控制《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公司第三研究院(8357 所)081105 导航、制导与控制《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》胡寿松 适用院系： （000）不区分院系所

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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公司第三研究院(8357 所)081105 导航、制导与控制《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） ......................................................................................4 2027 年中国航天科工集团公司第三研究院(8357 所)081105 导航、制导与控制《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）.....................................................................................12 2027 年中国航天科工集团公司第三研究院(8357 所)081105 导航、制导与控制《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）.....................................................................................22 2027 年中国航天科工集团公司第三研究院(8357 所)081105 导航、制导与控制《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）.....................................................................................32 2027 年中国航天科工集团公司第三研究院(8357 所)081105 导航、制导与控制《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）.....................................................................................41

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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公司第三研究院(8357 所)081105 导航、制导与控制《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． 自动控制系统按给定信号的类型可分为__系统和__系统。 【答案】连续系统、离散系统掌ф心博阅║рс电子书 二、选择题 2． 系统校正中引入“偶极子”的作用是改善系统的__。 A.稳态特性 B.动态特性 C.稳定性 D.以上说法均不对 【答案】A 【解析】偶极子可以产生很大的开环增益而对系统的动态性能影响不大。 三、分析计算题 3． 对于图示系统，试求

，

时系统的稳态误差。

图 【答案】系统的开环传递函数为

为Ⅰ型二阶系统，系统是稳定的。 在 作用下的稳态误差为

在扰动信号作用下的误差表达式为

当

时，稳态误差为: 。

系统总的稳态误差为

4． 某单位负反馈系统的开环传递函数为 (1)写出根轨迹的渐近线； (2)计算根轨迹的出射角；

掌д心博阅电〼子书

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考研专业课模拟试题 (3)计算根轨迹与虚轴相交时的根轨迹增益； (4)绘制 时的根轨迹。 【答案】(1)由题意，系统有 个开环极点，即 其渐进线与实轴的交点为 (2)对于极点 ，其出射角为 ，倾角为

；

，系统没有开环零点，m=0 于是 ， ，其有三条渐近线。

对于极点 ，其出射角为 (3)由题意，系统的闭环传递函数为

系统的特征方程为 当根轨迹与虚轴相交时，令 代入可以得到： ，可以得到 ，故根 轨迹增益为 K=10。 (4)由题意，根轨迹在实轴上的分布为 ，综合上面的计算可以画出系统的根轨迹如图所示。 5． 求如图所示电路的传递函数掌ч心博п阅电子书

图 【答案】设电感两端的电压为 u，列写出电流等式 ①

② 由式①得 ，代入式②得

6． 某非线性系统运动方程为

，试在

平面上绘制

的相轨迹，并说

明该系统的运动特征。掌ㅕ心博阅电子书 【答案】由所给运动方程知系统可分为 3 个区域

如图所示，图中虚线为开关线。

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图 Ⅰ区方程： 解得： (Ⅰ区相轨迹方程)(1) 相应轨迹为一簇拋物线。 Ⅱ区方程： 解得： (Ⅱ区相轨迹方程)(2) 相应相轨迹为奇点在(2,0)的一簇圆，该奇点为虚奇点。 Ⅲ区方程： 解得： (Ⅲ区相轨迹方程)(3) 相应相轨迹为一簇斜率为 1 的直线。 将初始点 A 的坐标(6,2)代入式(1)(因为 A(6,2)位于Ⅰ区)，得 故经过点 A(6,2)的Ⅰ区相轨迹方程为 依此方程做出Ⅰ区相轨迹，交开关线 。 于 B 点，B 点满足方程。

可得 B 点坐标为 B(6，-2)。将其坐标(6，-2)代入式(3),得 。 故经过点 B(6,-2)的Ⅲ区相轨迹方程为 。 依此做出Ⅲ区相轨迹，交开关线 于 C 点，C 点满足方程。

可得 C 点坐标为 C(4,-4)，将其坐标(4,-4)代入式(2),得 故经过点 C(4,-4)的Ⅱ区相轨迹方程为

。

可得 D 点坐标为 D(-2,2)。 同理，相轨迹方程与 的交点坐标为 E(0,4)，将其坐标(0,4)代入式(8.2)，得 +0＝16, 与经过初始点 A 的相轨迹重合。 按照所示的各点坐标， 可绘出起点在 A(6,2)的相轨迹如图所示。 由图可知， 系统相轨迹为一闭合曲线， 该系统会出现等幅振荡。

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可控性矩阵为

所以只用径向推力 时卫星不可控。 假定径向推力 ，则有

可控性矩阵为青岛掌а心博阅电子书

所以只有切线方向推力的卫星是可控的。 四、简答题 13．什么是系统的频率响应？根据频率响应的基本定义，说明如何通过实验获得系统的频率特性。 【答案】系统的频率响应为当系统输入正弦信号时，系统的输出正弦信号稳态值与输入的正弦信号的 复数比，得到的复数的幅值与输入正弦信号的频率的关系成为幅值特性，相角与频率的关系称为相频特性 ； 实验中，连续输入不同频率得正弦信号，得到幅值和相角随输入正弦信号的频率变化关系，即得到系统的 频率特性。 14．试说明串联超前校正的应用场合及所能达到的校正效果。 【答案】超前校正具有相角超前和幅值扩张的特点，即产生正的相角移动和正的幅值斜率。超前校正 正是通过其幅值扩张的作用，达到改善中频段斜率的目的。故采用超前校正可以增大系统的稳定裕度和频 带宽度，提高了系统动态响应的平稳性和快速性。但是，超前校正对提高系统的稳态精度作用不大，且使 抗干扰的能力有所降低。串联超前校正一般用于稳态性能已满足要求，但动态性能较差的系统。

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考研专业课模拟试题 图 【答案】

8． 局部正反馈系统如图所示：掌й心博┫阅电子书 (1)画出 a 从零到 变化时系统的根轨迹； (2)确定使系统稳定的 a 的取值范围，在根轨迹上标出阻尼比 值。

时闭环根的位置，并求取对应的 a

图 【答案】由题意系统的开环传递函数为

系统的闭环传递函数为

特征方程为

，整理可以得到

，令

，下面做出

以 a 为变量的 根轨迹； 系统的开环极点数为 ， ，开环零点数为 ，根轨迹的渐近线与实轴的交点为 ，倾角为 实轴上的根轨迹分布为 ；下面计算根轨迹与虚轴的交点，令 代入特征方程 可以得到：8，解得； ； 可以得到， ，系统根轨迹如下图 1 所示。 ，显然 不在根轨

求根轨迹的分离会合点，由方程 迹的实轴分布上，故舍去，代入可以得到此时

图1

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