【冲刺】2027 年中国运载火箭技术研究院 080200 机械工程《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 年中国运载火箭技术研究院 080200 机械工程《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》 ，胡寿松主编，科学出版社 适用院系： （006）18 所 （016）战术武器总体技术部 （017）体系院 （019）11 所

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考研专业课模拟试题 目录 2027 年中国运载火箭技术研究院 080200 机械工程《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 年中国运载火箭技术研究院 080200 机械工程《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） ..........................................................................................................................12 2027 年中国运载火箭技术研究院 080200 机械工程《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） ..........................................................................................................................21 2027 年中国运载火箭技术研究院 080200 机械工程《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） ..........................................................................................................................29 2027 年中国运载火箭技术研究院 080200 机械工程《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） ..........................................................................................................................40

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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 年中国运载火箭技术研究院 080200 机械工程《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． 在线性系统中，系统的稳定性只取决于__和__。而对于非线性系统，系统的稳定性 还与__、__有关。 【答案】系统结构、参数、输入信号、初态青岛掌е心博┼阅电子书 二、选择题 2． 下面函数中最小相位传递函数的是__。 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】C 中 传递函数，只有 D 是。 三、分析计算题 3． 试列写如下图所示电网络中以电流 i(t)为输入，电容 的解 有正实部，不稳定的根，非最小相位

上的端电压

为输出的动态方程。

图 【答案】由于

当分别取 第 4 页 共 49 页

时，动态方程的状态和输出

考研专业课模拟试题 表达式为

4． 用梅逊公式求下图所示系统的闭环传递函数

和

。掌ж心博阅电子书

图 【答案】对 R(s)，回路 4 条：

两两不接触回路： 前向通路 2 条： 从而

对 N(s)，有 从而

5． 设正反馈系统的开环传递函数为 试绘制 从 0→+ 的闭环根轨迹图，并由此确定使系统稳定的 ，为 根轨迹 ，开环零点数 ， ； ， 倾角为 第 5 页 共 49 页

范围。(要求出分离点的坐标)

【答案】由题意系统的根轨迹方程为 系统的开环极点数为 ，

根轨迹渐近线与实轴的交点为

;实轴上的

考研专业课模拟试题 根轨迹分布为 ；

计算根轨迹的分离点，由 可以得到 不在根轨迹上，故舍去； 再计算根轨迹与虚轴的交点， 由题意，系统的特征方程为 ， 令 代入可以得到， ， 得到 ， 由上面的计算可以得到系统的根轨迹如下图所示。 当系统稳定时 。

图 6． 一采样系统如下图所示。掌к心博阅╕电子书 (1)写出该系统的脉冲传递函数 ； (2)写出该系统的差分方程； (3)若是 ，求系统的单位阶跃响应

。

图-采样系统 【答案】(1)连续部分的传递函数为：

离散系统的脉冲传递函数为

(2)系统的差分方程为

(3)代入参数得

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考研专业课模拟试题 2027 年中国运载火箭技术研究院 080200 机械工程《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） 一、填空题 1． 对于高阶系统，如果能找到一对(或一个)__，则高阶系统可近似用二阶(或一阶)系统进行分 析。 【答案】闭环主导极点 二、选择题 2． 闭环控制系统能有效地控制__中的扰动的影响。 A.给定通道 B.前向通道 C.反馈通道 D.测量通道 【答案】B 【解析】通过前馈补偿，闭环控制系统能够有效消除前向通道中的扰动，故选 B。 三、分析计算题 3． 简述分离定理，并加以简单证明 【答案】分离定理为若系统可控可观，用状态观测器实现状态反馈时，其系统的极点配置和观测器的 设计可分别独立进行，下面给出简单证明。 加状态观测器后系统的动态方程为

设状态估计误差为

，其中 x 为原系统的状态变量， 为观测器的状态变量，则有 ，取线性变换阵为 ，线性变换后

由于线性变换不改变系统的特征根，故有 ，此式表明 由观测器构成的状态反馈的闭环系统的极点，由直接状态反馈的极点和状态观测器的极点组成，只要 原系统完全能观能控，状态反馈阵与观测器可以独立进行设计。 4． 已知机械系统如图所示，其中质量为 和 到位移 x 的传递函数。掌и心博阅电с子书 ，弹簧的刚度为 和 ， ，不考虑摩擦力，试求力

【答案】 对 有

的转动惯量为

图 ，设杆的转角为θ，对

有

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考研专业课模拟试题

消去两边的因子

，并解出系统矩阵 A 的各元，即有

及

解出

及

得：

其次由系统矩阵 A 求解状态转移阵，有

有：

，上式的

确为题设的状态转移阵。

11．设单位反馈系统的开环传递函数为 的 K 值(2)串入校正网络

，要求：(1)绘制系统根轨迹，确定阻尼比 ，求闭环响应仍具有相同阻尼比的新的 K 值；(3)比较

待校正系统与已校正系统的速度误差系数和调节时间。 【答案】(1)绘制系统根轨迹图。待校正系统的根轨迹如图 1 所示，并作 的等阻尼线。由图 1 可知，待校正系统在 时的闭环极点为 ，则待校正系统的增益 (2)求校正后系统的 K 值。

滞后校正后系统的根轨迹如图 2 所示，并作 的等阻尼线。 由图 2 可知，校正后系统在 时的闭环极点为

，则已校正闭环系统的增益

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