【冲刺】2027 年中国运载火箭技术研究院 081100 控制科学与工程《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 年中国运载火箭技术研究院 081100 控制科学与工程《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》 ，胡寿松主编，科学出版社 适用院系： （010）704 所 （006）18 所 （013）102 所 （011）13 所 （005）15 所 （003）12 所 （002）11 所（京） （001）总体设计部 （004）14 所 （007）702 所 （012）研究发展中心 （015）10 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 081100 控制科学与工程《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 年中国运载火箭技术研究院 081100 控制科学与工程《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） ......................................................................................................................13 2027 年中国运载火箭技术研究院 081100 控制科学与工程《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） ......................................................................................................................21 2027 年中国运载火箭技术研究院 081100 控制科学与工程《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） ......................................................................................................................30 2027 年中国运载火箭技术研究院 081100 控制科学与工程《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） ......................................................................................................................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 081100 控制科学与工程《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． 极限环是非线性系统中特有现象，可分为三种类型：__、__、__。 【答案】稳定、不稳定、半稳定 二、选择题 2． 闭环控制系统有效地控制__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 青岛掌㈄心博阅电子书 【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。 三、分析计算题 3． 某单位负反馈系统的开环传函 ①在作用下稳态误差 ，试设计一串联相位超前校正环节，使系统满足: ；掌ㅐ心博阅电子书

②系统的相角裕度 ，剪切频率 。 【答案】①根据题意，首先确定原系统参数(下图)

由

原系统剪切频率

原系统相角裕度

图 ②此题要求 ，不妨取 ，设 青岛掌ю心博阅电┢子书

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考研专业课模拟试题 系统校正前 由 处: 求得校正参数 。 。

校正装置参数:

超前校正环节传函:

4． (1)试求如左图所示运算放大电路的传递函数 (2)如果系统的信号流图如右图所示，求传递函数

，

和

图 【答案】(1)由运算放大器原理知，A，B 两点的电压相等，设为 u，在复域内记为 阻和电容的等效复数阻抗，有：

。则根据电

消去中间变量

，得：

(2)由图知，系统有四个回路，回路增益分别为：

回路

和

互不接触的，增益乘积为：

故系统特征式为： 求传递函数 求传递函数 求传递函数 到 ，前向通路和余子式为： ，前向通路和余子式为： ， 到 前向通路和余子式为

前向通路和余子式为：

故所求函数分别为

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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 081100 控制科学与工程《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） 一、填空题 1． 对于高阶系统，如果能找到一对(或一个)__，则高阶系统可近似为二阶(或一阶)系统进行分 析。 【答案】闭环主导极点 二、选择题 2． 开环系统的特征是__。掌л心博阅О电子书 A.系统无执行元件 B.系统无控制器 C.系统无放大元件 D.系统无反馈元件 【答案】D 三、分析计算题 3． 已知系统的结构图如图所示。 (1)求输入 R(s)和扰动 N(s)同时作用下的系统输出 C(s)； (2)若使系统输出完全不受扰动的影响，求

应满足的关系。

图 【答案】(1)由图知，系统有四个回路，回路增益分别为： 。 回路 和 互不接触，增益乘积为： 0 故系统特征为

输入 R(s)作用下，前向通路和余子式为： * 扰动 N(s)作用下，前向通路和余子式为：

则输入 R(s)和扰动 N(s)同时作用下的系统输出 Y(s)为：

(2)由扰动 N(s)作用下的传递函数表达式知，令其分子为零，则系统输出不受扰动影响，故有：

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考研专业课模拟试题 (2)确定系统只有一个自持振荡点的条件。 (注:线性环节中的 【答案】(1)由题意 ；非线性环节的描述函数为

即

的虚部恒为

，当

时，其实部 ，其模随 增加递减曲线如下图 1 所示。

图1 由系统存在 的自持振荡，即 ，由于 于是 的相角为 得到 ，即 时，两曲线相交，此时

的虚部恒为

，由幅角关系易知 ，解得 ；

(2)当 因为

时，设

与负虚轴的交点为 ，即

，若

，则只有一个自持振荡点。

，所以当

时，只有一个自持振荡点。

9． 如图所示为齿条传动系统，电动机通过齿轮 2、齿条 3 驱动工作台平移。设齿轮 2 的转动惯量为 ， 节圆半径为 r，黏性摩擦系数为 f，工作台重量为 W，系统输入为轴 1 的转矩 M，输出为其角速度ω，试 求该系统的传递函数 。

图 【答案】齿条传动系统的转矩方程为

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考研专业课模拟试题

根轨迹图如下图所示。 (3) :闭环根为一对共轭复数根， 不变，阻尼比随 的上升而增大，超调量减小，调节 时间减小。 (分离点)：临界阻尼，响应无超调。 :闭环根为不相同的负实根，系统为过阻尼系统，一个根分支从分离点开始沿着正实轴方向 变化到坐标原点，因此调节时间增大。

图 12．利用李雅普诺夫笫二法确定图中所示系统中 K 的稳定范围。

图 【答案】由图中的开环传递函数：

得闭环传递函数：

化成可控形状态方程表达式

讨论系统稳定性，可令 U=0 得线性定常齐次方程，并设李氏函数为 ，以解出方程 中的 P， 。再利用李氏稳定条件确定题设的参数。现将参数代入该方程并解出。有

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