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华南理工大学
2010 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回)
科目名称:自动控制原理
适用专业:机械制造及其自动化,机械电子工程,机械设计及理论,测试计量技术及
仪器,机械工程,仪器仪表工程
共3页第1页一填空题 每空 2 分 ,共 26 分1.系统的传递函数完全由系统的 决定.
2.伯德图中的低频段反映了系统的 性能.
3.放大环节的相频特性为 .
4.单位负反馈系统的开环传递函数是:
( )
( )
( )(
k s c
G s
)s a s b
+
=
+ +
,则该系统是 型
系统,该系统的稳态位置误差系数为 .
5. 系统的稳态误差与 、 、 有关.
6. 串联校正环节
s
s
sGc
11.01
27.01
)(
+
+
= 属于 校正.
7. 设系统开环传递函数为 ,函数)(sG ),(1)( sGsF += 则与的)(sG )(sF 点
相同;
8. 对欠阻尼系统,为提高系统的相对稳定性,可以增加 .
9. 若要求在基本保持原系统稳定性和频带宽前提下,提高系统控制精度,减小稳态
误差,则通常较有效的措施是采用提高 ,且串联 校正.
二 简答题(14 分)
1)简述控制系统的稳定性概念并指出其充要条件. (6 分)
2) 简述 Nyquist 稳定判据,并根据图 1 中已知负反馈系统的开环幅相频率特性判断
系统闭环的稳定性.(其中 p 为开环不稳定极点的个数)(8 分)
第2页(a) (b)
图1ttr sin2)( =三 已知控制系统结构图如图2所示,当输入 时,系统的稳态输出
.试确定系统的参数)45sin(4)( °= ttcs nωξ, . (10分)
图2
四 分别用结构图等效变换及信号流图法求图 3 所示系统的传递函数
)(
)(
sR
sC
.(25 分)
图3五已知控制系统结构图如图 4,求输入 ( ) 3 1( )r t t= * 时系统的输出 .(15 分))(tc
图4第3页六单位负反馈系统开环传递函数为:
试根据下述条件确定 K 的取值范围:(20 分)
(1)使闭环系统稳定;(2)当r(t)=t时,闭环系统的稳态误差ess(∞)≤0.1
七 已知系统的动态结构图如图 5 所示,当1( ) 1(1( )nr t R t n t R t= = 时,求系
统的稳态误差.(已知闭环系统稳定) (15 分)
图5八已知一单位反馈控制系统,其被控对象 G0(s)和串联校正装置 Gc(s)的对数幅频特
性分别如图 6 中和所示.要求:(25 分)0L CL
(1)写出系统开环传递函数、校正环节传递函数,并说明该校正环节的类型;
(2)求校正后系统的开环传递函数,并画出校正后系统的开环对数幅频渐进特性;
(3) 求校正前后系统的截止频率及相角裕度,并分析校正效果.
图6()(1)(0.05 1)
K
G s
s s s
=
+ +