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1、2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题（参考答案）科目名称：自动控制原理（A卷B卷）科目代码：827考试时间：3小时 满分150分一、简答题（共5小题，每小题6分，共30分）：1、对自动控制系统的基本要求是 。答：稳（稳定、平稳）、快（动态响应快）和准（稳态误差小）。2、 线性离散控制系统稳定的充分必要条件是 。答：离散系统闭环特征方程所有的特征根全部位于平面单位圆内部，即3、 函数的拉氏变换和变换分别为 。答：和4、 某线性定常系统的单位脉冲响应为，则该系统闭环传递函数为 。答：5、 串联超前校正和滞后校正的主要特点分别是 。答：串联超前校正利用相位超前特性，主要改善系统的动态特性；串联滞
2、后校正利用高频衰减特性，主要改善系统的稳态性能。二、分析题（15分）简述空调器是如何自动调节室内温度？画出空调器温度自动控制系统的方框图。解答：空调器控制部分有一个温度自动调节系统，它主要由空调遥控器、温度调节器、制冷压缩电机、温度传感器等部分组成。以夏季调器运行工作过程为例，用户预先设定一个温度值，启动空调器后，温度传感器实时检测室内温度（通常高于预设温度），并与预设温度进行比较，根据温度偏差，通过温度调节器进行运算处理，并根据运算结果发出控制指令，控制制冷压缩电机运行时间长短，以使室内温度下降，当室内温度接近或等于预设温度时，电机停止工作。当电机停止工作后，室温会再次回升，类似地由温度传感
3、器实时检测出温度变化，通过温度调节器运算处理后，发出控制指令，启动电机运行，直到室温回到预设温度为止。温控系统方框图如下：三、 试简化如图所示系统方框图，并求系统的传递函数（15分）解答：四、 （20分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为（1）分别确定当时使闭环系统稳定的值范围；（15分）（2）解释上述计算结果。（5分）解答：系统的闭环特征方程为（1）当时，特征方程为稳定条件为当时，特征方程为稳定条件为，即当时，特征方程为稳定条件为，即（2）上述计算结果表明，系统正向通道上串联的惯性环节越多，要保证闭环系统稳定，增益的允许范围就越小。五、（30分）已知某控制系统如图所示，定义，（1） 写出系
4、统的输出表达式和误差表达式；（12分）（2） 当时，求系统的稳态误差；（6分）（3） 当时，求系统的稳态误差；（6分）（4） 要减少稳态误差，应如何调整系统中的参数？（6分）解答：（1） 系统输出为系统误差为（2）当时，有（3）当时，有（4）为减少稳态误差，应减小，同时增大，使。六、（25分）已知线性最小相位系统开环对数幅频特性如图所示， （1）求开环传递函数；（7分）（2）求幅值穿越频率和开环相频特性；（6分）（3）求相位裕量并判断闭环系统的稳定性；（6分）（4）求系统达到临界稳定时的开环放大系数。（6分）解答： （1）由图可知，（2）由，得或，即（3），因，故闭环系统稳定。（4）闭环特征方程为或劳斯表由可知。七、（15分）求如图所示线性离散系统的脉冲传递函数或输出变换。解答：由图可知，离散化得取变换得消去中间变量和，得