2001-2004年东北大学自动控制原理真题.doc

2001年自动控制原理真题（共六题）一、（20分）求解线性微分方程。式中1(t)为单位阶跃函数。x(t),dx/dt初始值均为零。?二、（20分）化简题二系统，并求出其传递函数。??三、（10分）已知传递函数。求单位阶跃函数作用下的响应。??四、已知单位反馈系统开环传递函数Gk(s)=K/S(S+4),将ξ调整到ξ=根下2分之一，求相应的K值。（仅限用根轨迹法）五、（20分）设控制後开环传函为。试绘制系统的伯德图，并标出系统的幅值裕量与相位裕量。?六、（20分）非线性後的结构如图所示，图中T=1，K=4，e[size=-2]0=0.2,H[size=-2]0=0.2。假定系统开始处于静止状态，当系统受到阶跃输入量r(t)=R作用时，试绘制後在相平面上的相轨迹。（提示R=2）?2002年自动控制原理真题（共六题）一、（15分）设一随动系统如图1所示，要求系统的超调量为0.2，峰值时间为1秒，试求1）增益K和反馈系数Kh之值。2）根据所求的K值和Kh值，计算该系统的上升时间tr和调整时间ts. 题一.bmp (129.85 KB) 2006-7-29 01:14 二、（20分）设一反馈系统如图2所示，试选择K1,K2以使该系统同时满足下列性能指标的要求:1）当单位斜坡输入时，系统的稳态误差小于等于0.35。2）闭环极点的阻尼比小于等于0.707。3）调整时间ts小于等于3秒。. 题二.bmp (147.77 KB) 2006-7-29 01:33 三、（20分）一控制系统如图3所示，当r(t)=t 时，要求系统的稳态误差小于0.2，且增益裕量不小于6dB,试求增益K的取值范围。. 题三.bmp (82.73 KB) 2006-7-29 01:48 四、（20分）采样系统如图4所示，试确定系统稳定的K值范围。 题四.bmp (89.12 KB) 2006-7-29 02:01 五、（15分）试确定由Y=X的3次方所表示的非线性的描述函数，式中X=ASinwt,X为输入量，Y为输出量。六、（10分）以二阶系统Gk(s)=K/S(TS+1)说明伯德图形状对系统动态性能的影响。2003年自动控制原理真题（共十题）一、（10分）增大控制器的比例控制系数对闭环系统输出有何影响？为什么加入滞后环节可以提高稳态精度而又基本上不影响系统暂态性能？二、（20分）写出下图所示环节输出Uc与Ur之间的微分方程。三、（20分）绘出下图所示系统的动态结构图（表明各环节的传递函数，假设发电机转速恒定，励磁电流与磁通量为线性关系）并求出系统输出Uc对输入信号Ur的传递函数Uc(s)/Ur(s)。四、（20分）系统动态结构图如图所示，要求闭环系统的一对极点为，试确定参数K和Kh,利用求出的Kh值画出以K为参量的根轨迹图，最后说明加入微分反馈对系统性能的影响（与单位负反馈系统比较）。五、（10分）设单位反馈系统在单位阶跃输入的作用下其误差为，试求系统的闭环传递函数，并确定系统的阻尼比和自然振荡频率。六、（20分）一复合控制系统如图，图中。若使经过前馈补偿后的等效系统变为||型（两个积分环节），试确定参数a和b的值。七、（10分）画出惯性环节W(s)=1/(1+TS)的幅相频率特性，并证明其轨迹为圆。八、（10分）最小相系统的对数幅频特性如下图所示，试求对应的开环传递函数。九、（20分）离散控制系统方框图如图所示，试分析K=10时闭环控制系统的稳定性，并求系统的临界放大系数（1/e=0.368）。十、（10分）设运算放大器的开环增益充分大，最大正负输出电压为15v，-15V，试给出下列两个非线性环节的输入输出特性曲线。2004年自动控制原理真题（共八题）一、（20分）如图1所示的RC电路，试绘其系统结构图。二、（20分）如图2a)所示系统的单位阶跃响应曲线如图2b)所示，试确定K1,K2和a的值。三、（20分）设控制系统如图3所示，其中K1,K2为正常数，B为非负常数。试分析:? ?（1）B值对系统稳定性的影响；? ?（2）B值对系统阶跃响应动态性能的影响；? ?（3）B值对系统单位斜坡响应稳态误差的影响。四、（20分）设单位负反馈控制系统的开环传递函数为? ?试绘制系统的概略根轨迹。五、（20分）某反馈系统的开环传递函数为G(s)H(s)=2/(s-1)，试用奈氏判据判断闭环系统的稳定性。六、（20分）系统的开环传函为G(s)H(s)=K/s(s+1)(0.1s+1)，试求当K=5时，绘制出系统的开环对数幅频特性曲线，并求出截止频率w和相位裕度γ。七、（20分）设采样系统的方框图如图4所示，采样周期为1秒，试求能使系统稳定的K1值的范围。八、（10分）具有饱和我的非线性环节，试用并联另一非