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科目代碼：426 請在答題紙（本）上做題，在此試卷及草稿紙上做題無效！
山東科技大學 2005 年招收碩士學位研究生入學考試
機械工程控制基礎(chǔ)試卷
（共 2 頁）
一、概念題（每題 5 分，共 40 分）
1、控制的概念是什么？自動控制與人工控制有何異同？
2、何為閉環(huán)控制？它與開環(huán)控制有什么不同？
3、按系統(tǒng)的反應特性分類，自動控制系統(tǒng)有哪幾種？試分別說明之。
4、對控制工程的性能要求分別由哪幾項？試簡要說明之。
5、控制勤務員研究的對象、中心問題和主要內(nèi)容是什么？
6、系統(tǒng)數(shù)學模型有哪些？采用哪些方法建立數(shù)學模型？
7、系統(tǒng)的線性化處理的特征是什么？
8、簡述系統(tǒng)校正分析設(shè)計法的步驟。
二、（15 分）系統(tǒng)的微分方程式為
uy
dt
dy
dt
yd
dt
yd
66116 2
2
3
3
????
1）試求該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)表達式
2）引入狀態(tài)變量 X=[x1,x2,x3]
T
，求出系統(tǒng)的狀態(tài)變量表達式。
3）試給制其結(jié)構(gòu)圖。
三、（20 分）試就雙電位液壓位置伺服系統(tǒng)的以下微分方程：
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
???
??
??
yKu
A
q
dt
dy
dt
yd
A
mK
dt
yd
A
mV
iKq
dt
dq
T
uuKi
c
e
t
21
2
2
23
3
2
1
10
4
)(
?
1）寫出上述方程在零初始條件下的拉氏變換表達式；
2）消掉拉氏變換表達式中的中間變量，寫出以 U(s)為輸入，Y(s)為輸出的傳遞函數(shù) G(s)表達
式；
3）繪制系統(tǒng) U(s)為根據(jù)輸入，Y(s)為輸出的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖；
4）動態(tài)結(jié)構(gòu)圖試求系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。
第 1 頁
四、（30 分）已知控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖如圖所示，試計算當參數(shù) K=14 時，
系統(tǒng)單位階躍響應的各項指標。若參
數(shù) K 增大到 K=28 或減少到 K=2 時，系統(tǒng)的性能 四題圖
指標將有如何變化？
（注： )
1
exp(,
5.3
,
1
,
1
arccos
222
?
??
?
????
?
??
??
?
?
??
?
?
?
?
?
n
P
n
P
n
r ttt ）
五、（20 分）系統(tǒng)的波德圖如圖所示，試判定哪種系統(tǒng)不穩(wěn)定，哪種系統(tǒng)是臨界穩(wěn)定、哪
種系統(tǒng)穩(wěn)定？試說明理由。根據(jù)波德圖判定一個系統(tǒng)穩(wěn)定的判據(jù)是什么？
六、（25 分）設(shè)某控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖所示，其中 6.86,2.0 ?? n?? 。試確定 K1 取何
值時，系統(tǒng)方能穩(wěn)定？
第 2 頁
× K
S(s+3)
－ C(s)
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