控制工程基礎(chǔ)真題答案(07--09年)(14頁)

1、4.1 真題剖析2007年研究生入學(xué)考試試題【點(diǎn)評】本年份真題包括以下1種題型：10道計算題和往年考試題目對比，題型變化幾乎沒有，題型都是計算題?！绢}目】【解題】對于圖（a）, 由基爾霍夫定律有如下等式： （1） （2） （3）由（1）、（2）、（3）三個式子，可以得到在所有初始條件均為零的情況下，對上式進(jìn)行拉氏變換得對于圖（b）,由牛頓力學(xué)定律有：對彈簧有消去，有方程在所有初始條件均為零的情況下，對上式進(jìn)行拉氏變換得可得【分析】本題考察了系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求法，對于傳遞函數(shù)求解，第一步是求得系統(tǒng)的微分方程，然后通過通過對微分方程等式左右兩側(cè)分別進(jìn)行拉氏變換，整理，即得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。本題考察了

2、兩種典型的系統(tǒng)：電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)，這也是歷年考研中的熱點(diǎn)。根據(jù)基爾霍夫定律和牛頓力學(xué)定律，本題不難解得?？忌谶M(jìn)行本章節(jié)知識的復(fù)習(xí)中，要對微分方程的求解步驟、系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求法以及典型電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等知識點(diǎn)要重點(diǎn)復(fù)習(xí)。本類題為送分題，考生務(wù)必拿到滿分，研究真題發(fā)現(xiàn)，本類題屬于基礎(chǔ)題，并且作為10道大題中第一題，好的解題心情，是解決后續(xù)題目的關(guān)鍵?！绢}目】2【解題】由傳遞函數(shù)表達(dá)式可以看出，閉環(huán)極點(diǎn)P1=-1,P2=-2,無共軛復(fù)數(shù)極點(diǎn)，不能找出主導(dǎo)極點(diǎn)，因此，系統(tǒng)無法簡化?？佳休o導(dǎo)老師推薦同學(xué)們以此題為例，對高階系統(tǒng)的簡化方法認(rèn)真學(xué)習(xí)，防止出到類似的題目?！痉治觥勘绢}考察的是高階系統(tǒng)的時

3、間響應(yīng)。本題超出書本上高階系統(tǒng)的時間響應(yīng)問題，一下舉個例子，方便考生復(fù)習(xí)本節(jié)知識。例題：已知系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為：求系統(tǒng)近似單位階躍響應(yīng)。解：系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的零極點(diǎn)形式為：由系統(tǒng)零極點(diǎn)分布圖可見，零點(diǎn)z1-20.03和極點(diǎn)p1-20 構(gòu)成一對偶極子，可以消去，共軛復(fù)數(shù)極點(diǎn)p3,4-10±j71.4與極點(diǎn)p2-60相距很遠(yuǎn)， p3,4 為系統(tǒng)的主導(dǎo)極點(diǎn)， p2對響應(yīng)的影響可以忽略，從而系統(tǒng)簡化為：wn=72.11rad/s，x=0.139系統(tǒng)的近似單位階躍響應(yīng)為：【題目】3【解題】由系統(tǒng)的方框圖，有以下式子：，由此，可得設(shè)該系統(tǒng)為單位反饋系統(tǒng)，則，又,可以得到穩(wěn)態(tài)誤差（=）=0化簡有

4、，所以=0，因此，=【分析】本題考察系統(tǒng)的方框圖及穩(wěn)態(tài)誤差的求法，考生如果對方框圖和穩(wěn)態(tài)誤差缺乏一定的記憶，那么在解答本題時可謂困難重重。方框圖的簡化規(guī)則：求和點(diǎn)后移+引出點(diǎn)前移，這些都需要考生牢牢記住。同事，穩(wěn)態(tài)誤差的求解公式：考生也要牢記。本題考察的就是考生記公式的能力，希望考生多記公式，爭取本類送分題拿到滿分?！绢}目】4【解題】（1）由題意有當(dāng)=0時，對于單位階躍輸入，,所以，將上式進(jìn)行拉氏反變換，得到當(dāng)=1時，所以，將上式進(jìn)行拉式反變換，得到（2）由題意有，拉式變換得到所以，將上式進(jìn)行拉式反變換得到【分析】本題主要考察系統(tǒng)的時間響應(yīng)問題。對于一個系統(tǒng)，只要知道系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，以及輸入的

5、時間函數(shù)，那么，系統(tǒng)的時間響應(yīng)可以直接求出來。在求解的過程中，考生能務(wù)必知道單位階躍輸入的拉氏變換，如果這點(diǎn)沒法記住，那么解答本題，就難上加難。在對本章節(jié)知識進(jìn)行復(fù)習(xí)時，考生務(wù)必對常見單位階躍，單位速度，單位加速度，正弦和余弦函數(shù)，以及指數(shù)函數(shù)的拉氏變換和拉氏反變換牢記?！绢}目】5【分析】本題主要考查穩(wěn)態(tài)誤差的概念和增值裕量的概念。明確兩者后，本題就純粹是計算題了。再解答本題過程中，應(yīng)用到了很多公式。這就要求老生對公式牢記?！绢}目】6【分析】本題主要考查乃奎斯特圖的畫法，并且考查乃奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的用法。深入了解曲線的內(nèi)涵，我解答笨題的關(guān)鍵【題目】7【分析】本題考查對數(shù)頻率特性圖，以及幅值穿越頻

6、率的概念?？忌鷮Ρ绢愵}目，首先要信心，博德圖畫正確和清晰，是解題的第一步，也是最總要的一步。其次，根據(jù)幅值穿越頻率的概念，即可以得到相應(yīng)的K值，本題不難求得【題目】8【分析】本題主要考查穩(wěn)態(tài)誤差的概念和相位裕量的概念。明確兩者后，本題就純粹是計算題了。再解答本題過程中，應(yīng)用到了很多公式。這就要求老生對公式牢記。與第5題不同的是，本題考查了控制系統(tǒng)的設(shè)計和校正相關(guān)內(nèi)容?？忌趶?fù)習(xí)過程中，要對第五章內(nèi)容認(rèn)真學(xué)習(xí)【題目】9【分析】本題屬于超綱部分，而且在07后的題目中再無出現(xiàn)，考生在復(fù)習(xí)階段，可以省去本類題目的復(fù)習(xí)，節(jié)約時間，把大量時間花在其他章節(jié)的復(fù)習(xí)之中【題目】10【分析】本題屬于超綱部分，而且

7、在07后的題目中再無出現(xiàn)，考生在復(fù)習(xí)階段，可以省去本類題目的復(fù)習(xí)，節(jié)約時間，把大量時間花在其他章節(jié)的復(fù)習(xí)之中2008年研究生入學(xué)考試試題【題目】1【分析】本題考察了系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求法，對于傳遞函數(shù)求解，第一步是求得系統(tǒng)的微分方程，然后通過通過對微分方程等式左右兩側(cè)分別進(jìn)行拉氏變換，整理，即得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。本題考察了典型機(jī)械系統(tǒng)，這也是歷年考研中的熱點(diǎn)。牛頓力學(xué)定律，本題不難解得。考生在進(jìn)行本章節(jié)知識的復(fù)習(xí)中，要對微分方程的求解步驟、系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求法以及典型電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等知識點(diǎn)要重點(diǎn)復(fù)習(xí)。本類題為送分題，考生務(wù)必拿到滿分，研究真題發(fā)現(xiàn)，本類題屬于基礎(chǔ)題，并且作為10道大題中第一題，好

8、的解題心情，是解決后續(xù)題目的關(guān)鍵。顯然，本題為震蕩環(huán)節(jié)，根據(jù)定義，K和C不難求得【題目】2【分析】本題考察了系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求法，對于傳遞函數(shù)求解，第一步是求得系統(tǒng)的微分方程，然后通過通過對微分方程等式左右兩側(cè)分別進(jìn)行拉氏變換，整理，即得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。本題考察了典型機(jī)械系統(tǒng)，這也是歷年考研中的熱點(diǎn)。牛頓力學(xué)定律，本題不難解得?？忌谶M(jìn)行本章節(jié)知識的復(fù)習(xí)中，要對微分方程的求解步驟、系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求法以及典型電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等知識點(diǎn)要重點(diǎn)復(fù)習(xí)。本類題為送分題，考生務(wù)必拿到滿分，研究真題發(fā)現(xiàn)，本類題屬于基礎(chǔ)題，并且作為10道大題中第二題，好的解題心情，是解決后續(xù)題目的關(guān)鍵?！绢}目】3【分析】本題

9、主要考查穩(wěn)態(tài)誤差的概念和增值裕量的概念。明確兩者后，本題就純粹是計算題了。再解答本題過程中，應(yīng)用到了很多公式。這就要求老生對公式牢記。【題目】4【分析】本題考查的是勞斯判據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)方框圖，得出傳遞函數(shù)，然后由傳遞函數(shù)，去解不等式【題目】5【分析】典型的用尼奎斯特穩(wěn)定判據(jù)去解題。同學(xué)們在考研復(fù)習(xí)當(dāng)中，尼奎斯特穩(wěn)定判據(jù)一定要當(dāng)復(fù)習(xí)的重中之重，它屬于必考點(diǎn)，必有一大題【題目】6【分析】本題考查傳遞函數(shù)的零點(diǎn)，極點(diǎn)，以及繪制博德圖?？忌龃祟愵}目時，零點(diǎn)，極點(diǎn)很容易看出來，主要是畫圖部分。按照博德圖的繪圖步驟，本題不難求得。參照課本P137畫圖。【題目】7【分析】本題考查相位裕量的感念，牢記公式及單

10、位反饋系統(tǒng)的H(S)=1，本題迎刃而解【題目】8【分析】本題屬于第五章 控制系統(tǒng)的設(shè)計和校正問題，大家在復(fù)習(xí)過程中，對PID控制規(guī)律要熟記。【題目】9【分析】本題屬于超綱部分，而且在07后的題目中再無出現(xiàn)，考生在復(fù)習(xí)階段，可以省去本類題目的復(fù)習(xí)，節(jié)約時間，把大量時間花在其他章節(jié)的復(fù)習(xí)之中2009年研究生入學(xué)考試試題【題目】1【分析】本題考察了系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求法，對于傳遞函數(shù)求解，第一步是求得系統(tǒng)的微分方程，然后通過通過對微分方程等式左右兩側(cè)分別進(jìn)行拉氏變換，整理，即得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。本題考察了典型機(jī)械系統(tǒng)，這也是歷年考研中的熱點(diǎn)。牛頓力學(xué)定律，本題不難解得?？忌谶M(jìn)行本章節(jié)知識的復(fù)習(xí)中，要對

11、微分方程的求解步驟、系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求法以及典型電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等知識點(diǎn)要重點(diǎn)復(fù)習(xí)。本類題為送分題，考生務(wù)必拿到滿分，研究真題發(fā)現(xiàn)，本類題屬于基礎(chǔ)題，并且作為10道大題中第二題，好的解題心情，是解決后續(xù)題目的關(guān)鍵?！绢}目】2【分析】本題主要考查穩(wěn)態(tài)誤差的概念。明確兩者后，本題就純粹是計算題了。再解答本題過程中，應(yīng)用到了很多公式。這就要求老生對公式牢記。【題目】3【分析】本題考察了系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求法，對于傳遞函數(shù)求解，第一步是求得系統(tǒng)的微分方程，然后通過通過對微分方程等式左右兩側(cè)分別進(jìn)行拉氏變換，整理，即得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。本題考察了典型機(jī)械系統(tǒng)，這也是歷年考研中的熱點(diǎn)。牛頓力學(xué)定律，本題不難解

12、得。考生在進(jìn)行本章節(jié)知識的復(fù)習(xí)中，要對微分方程的求解步驟、系統(tǒng)傳遞函數(shù)的求法以及典型電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等知識點(diǎn)要重點(diǎn)復(fù)習(xí)。本類題為送分題，考生務(wù)必拿到滿分，研究真題發(fā)現(xiàn)，本類題屬于基礎(chǔ)題，并且作為10道大題中第三題，好的解題心情，是解決后續(xù)題目的關(guān)鍵?！绢}目】4【分析】考查系統(tǒng)穩(wěn)定的條件，用勞斯判據(jù)即可求得【題目】5【分析】本題考查傳遞函數(shù)和系統(tǒng)微分方程，以及繪制博德圖。考生做此類題目時主要是畫圖部分。按照博德圖的繪圖步驟，本題不難求得。參照課本P137畫圖?！绢}目】6【分析】典型的用尼奎斯特穩(wěn)定判據(jù)去解題。同學(xué)們在考研復(fù)習(xí)當(dāng)中，尼奎斯特穩(wěn)定判據(jù)一定要當(dāng)復(fù)習(xí)的重中之重，它屬于必考點(diǎn)，必有一大題【題目】7【分析】博德圖的繪圖步驟，本題不難求得。參照課本P137畫圖。幅頻穿越頻率，大家也要熟記其概念【題目】8【分析】考查系統(tǒng)穩(wěn)定的感念【題目】9【分析】考查型系統(tǒng)的特性。本題設(shè)計到利用系統(tǒng)方框圖，第一步，是根據(jù)方框圖，得出傳遞函數(shù)，然后，根據(jù)型系統(tǒng)的性質(zhì)，本題不難求得【題目】10【分析】本題屬于第五章 控制系統(tǒng)的設(shè)計和校正問題，大家在復(fù)習(xí)過程中，對PID控制規(guī)律要熟記。同時考查了穩(wěn)態(tài)誤差和相位裕量，屬于綜合行比較強(qiáng)的題目4.2.1 常考題型分析總結(jié) 計算題，這種題型考的主要有系統(tǒng)的微分方程，傳遞函數(shù)的求法，拉氏變換