2024年5月8日发(作者：生紫蕙)

西北工业大学

：

业

专

考

报

：

校

院

考

报

：

号

证

考

准

：

名

姓

2011年硕士研究生入学考试模拟试题（一）

科目代码： 821 科目名称： 自动控制原理

所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！

一、计算题（25分）

已知一控制系统的结构图如下，

1） 确定该系统在输入信号

r(t)1(t)

下的时域性能指标：超调量



%

，调节时间

t

s

和峰值

时间

t

p

；

2） 当

r(t)21(t),n(t)4sin3t

时，求系统的稳态误差。

N(s)

R(s)

18

C(s)

s4s2

参考公式：

t







p



1



2



,







2

p

e

1

100%,t

4

s



3~

n



n

二、单位反馈系统如图所示，其中

G



s





1

s



sa





s

2

2s2



，

a0

为待定参数。为简

便起见，图中用R表示r(t)的Laplace变换R(s)。其余的符号和均采用这种简便记法。（25

分）

（ⅰ）设

G

c



s



K0

,已知系统四条根轨迹只有一个分离点（或会合点）-1，确定参数a

并画出根轨迹图；

（ⅱ）确定根轨迹和虚轴的交点并由此确定使闭环系统稳定的K值。

（ⅲ）确定系统输出无衰减振荡分量时的闭环传递函数。

三、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，



c

位于两个交接频率的几何

中心。（25分）

1） 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。

计算超调量



%

和调节时间

t

s

。

L()/d

-40

20

-20

0

-20

1

5



c

-40



(rad/s)

四、某火炮指挥系统结构如下图所示，

G(s)

K

系统最大输出速度为2

s(0.2s1)(0.5s1)

r/min，输出位置的容许误差小于

2

，（25分）

求：

1） 确定满足上述指标的最小K值，计算该K值下的相位裕量和幅值裕量；

2） 前向通路中串联超前校正网络

G

c

(s)

0.4s1

，试计算相位裕量。

0.08s1

R(s)E(s)

G(s)

C(s)

五、已知系统的结构图如图所示。（25分）

（ⅰ）求出系统的闭环脉冲传递函数。

2024年5月8日发(作者：生紫蕙)

西北工业大学

：

业

专

考

报

：

校

院

考

报

：

号

证

考

准

：

名

姓

2011年硕士研究生入学考试模拟试题（一）

科目代码： 821 科目名称： 自动控制原理

所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！

一、计算题（25分）

已知一控制系统的结构图如下，

1） 确定该系统在输入信号

r(t)1(t)

下的时域性能指标：超调量



%

，调节时间

t

s

和峰值

时间

t

p

；

2） 当

r(t)21(t),n(t)4sin3t

时，求系统的稳态误差。

N(s)

R(s)

18

C(s)

s4s2

参考公式：

t







p



1



2



,







2

p

e

1

100%,t

4

s



3~

n



n

二、单位反馈系统如图所示，其中

G



s





1

s



sa





s

2

2s2



，

a0

为待定参数。为简

便起见，图中用R表示r(t)的Laplace变换R(s)。其余的符号和均采用这种简便记法。（25

分）

（ⅰ）设

G

c



s



K0

,已知系统四条根轨迹只有一个分离点（或会合点）-1，确定参数a

并画出根轨迹图；

（ⅱ）确定根轨迹和虚轴的交点并由此确定使闭环系统稳定的K值。

（ⅲ）确定系统输出无衰减振荡分量时的闭环传递函数。

三、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，



c

位于两个交接频率的几何

中心。（25分）

1） 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。

计算超调量



%

和调节时间

t

s

。

L()/d

-40

20

-20

0

-20

1

5



c

-40



(rad/s)

四、某火炮指挥系统结构如下图所示，

G(s)

K

系统最大输出速度为2

s(0.2s1)(0.5s1)

r/min，输出位置的容许误差小于

2

，（25分）

求：

1） 确定满足上述指标的最小K值，计算该K值下的相位裕量和幅值裕量；

2） 前向通路中串联超前校正网络

G

c

(s)

0.4s1

，试计算相位裕量。

0.08s1

R(s)E(s)

G(s)

C(s)

五、已知系统的结构图如图所示。（25分）

（ⅰ）求出系统的闭环脉冲传递函数。