【冲刺】2027 年中国航空研究院 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 年中国航空研究院 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： 程鹏《自动控制原理》 适用院系： （615）615 所（院系所） （001）中国航空研究院（院本部）

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考研专业课模拟试题 目录 2027 年中国航空研究院 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） .......................................................................................................................................4 2027 年中国航空研究院 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 年中国航空研究院 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） .....................................................................................................................................25 2027 年中国航空研究院 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） .....................................................................................................................................34 2027 年中国航空研究院 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） .....................................................................................................................................44

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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 年中国航空研究院 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． 一阶惯性环节 【答案】 二、选择题 2． 二阶振荡环节 阻尼自然频率： A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 三、分析计算题 3． 系统动态结构图如下图所示。确定系统的闭环传递函数 。 中，3 个有定义的频率： 为无阻尼自然频率： 为有 的过渡过程时间 青岛掌р心博阅电〼子书 __。

为谐振频率，它们之间的大小关系为__。

，

，显然，

故选 B。

图 【答案】根据所给方框题图，画出对应的信号流图如图 1 所示。根据信号流图，利用 Mason 公式得回 路传递函数为： 其中， 为不接触回路，有两条前向通路为

所以特征式 应用 Mason 公式，可得系统的传递函数为

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考研专业课模拟试题

图1 4． 已知采样系统结构图如下图所示，其中采样周期 T=0.1S，K＞0。试决定使闭环系统稳定时 K 的取值 范围。若 K=1，试求出在单位阶跃输入时，系统输出的稳态值。已知 变换式：

图 【答案】由题图可得，系统开环脉冲传递函数为

将 T=0.1 代入，并整理得

系统 z 特征方程为 欲使系统稳定，应有 考虑到 K＞0，可得使系统稳定的 K 的取值范围为:0＜K＜1.312。 当 K=1 时，开环脉冲传递函数

闭环脉冲传递函数

当 r(t)=1(t)时， 系统输出的稳态值为

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考研专业课模拟试题 5． 如下图所示，试确定 K，a 何值时系统将以 角频率持续振荡。

图 【答案】 劳斯表:

(1) (2) 若系统以 角频率持续振荡，则存在根 。代入式(2)得: ，再代入式(1)得

6． 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。 。

7． 非线性系统的结构如图所示，要利用非线性系统的自持振荡在系统输出端产生一个振幅为 1/4 的近似 正弦信号。 (1)若 ＝0，确定参数 k 及自振频率 ； (2)要使输出端信号的频率为 1，试确定参数 k 和 值。

图

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考研专业课模拟试题 列 Routh 表

可见，使闭环系统稳定的 K 应满足

即 。 (2)当系统出现持续的等幅振荡时，Routh 表出现全零行。 令 ，得 K=14 (3)令 ，代入系统特征方程有

系统稳定的充要条件是

解得 即，使系统特征根位于

青岛掌ㅑ心博阅电子书 垂线之左的 K 值的取值范围为

10．系统的结构图如图所示。 (1)采用加线性负反馈 的办法，将过渡过程时间 减小为原来的 0.1 倍，并保持原放大系数 不变。试确定参数 的数值及增益补偿措施。 (2)若用加微分负反馈 的办法，试分析 的取值对系统动态和稳态性能的影响。

图 【答案】(1)一阶系统的过渡过程时间 与其时间常数成正比。根据要求，可写出希望的传递函数为

由题图,当

时，有

显然，线性反馈使时间常数减小(1+ )倍，同时也使放大倍数牺牲了( 数比较，若过渡过程时间 减小为原来的 0.1 倍,应满足 解之得

)倍。与希望的传递函

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考研专业课模拟试题 可以利用 故采用滞后校正 进行计算 。 ，取 ，则 ，超前校正不能提供足够大的超前相角，

(2)校正后的相角裕度设计

满足要求。 (3) (4) ，则 ，则 b=0.1。 ，经验算 ，相角裕度满足要求。

6． 某系统结构如图所示，其中掌ㅓ心博阅电子书

试设计校正环节

，使该系统在输入

作用下的稳态误差为零。

【答案】若要求在输入 统。 若设

图 作用下的稳态误差为零，则系统必为Ⅱ型系统，即

必须是Ⅰ型系

，则系统的闭环特征方程为

该特征方程有缺项，因此系统不稳定，不符合题意要求。 设 ，则系统的闭环特征方程为

列写劳斯表可得

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图 2 当 K=l.12 时，系统的开环对数频率特性图(MATLAB) 10．闭环采样控制系统如下图(a)所示，试求 表达式。掌е心博阅电子书

图 【答案】 由上图(a)看出， 采样开关是在反馈回路上， 而且系统的回路较多， 为了能较方便地得到 Y(z) 表达式，应当把连续传递函数尽量合并到一起。经过下图(b)的中间变换，得到下图(c)的结构图，这样可 以建立方程：

图

代入上式，并两端求星号变换，可得青岛掌б心博阅ヌ电子书

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