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2011年中南双控硕士研究生复试试题D卷


复 试 编 号 :

装 订 线

中南大学信息科学与工程学院
2011 年硕士研究生复试试题
D 类 0810 控制科学与工程、430111 控制工程 注:除规定做在试卷纸上的题目外,其他题目一律要求做在答卷纸上,其中《运动控制系统》和 《过程控制系统》两者选考一门。

姓 名 :

《自动控制理论》部分(共 50 分) 一、是非判断题(每小题 2 分,共 12 分) (此题必须做在该试题纸上,否则不给分) 1. 按反馈控制方式组成的反馈控制系统,具有抑制任何内、外扰动对被控量产生影响的能 力。所有反馈控制系统在任何输入信号作用下的稳态误差都会等于零。 ( 2. )

线性系统稳定的充分必要条件是:闭环传递函数的极点均严格位于左半 s 平面,且不包括 虚轴。 ( )

3.

离散系统是指系统的某处或多处的信号为脉冲序列或数码形式,因而信号在时间上是离 散的。连续信号经过采样开关的采样就可以转换成离散信号。一般来说,离散系统是采 用微分方程来描述。 ( ) )

报 考 专 业 :
4. 5.

线性自动控制系统的稳定性不仅与系统的结构有关, 而且还与外界作用因素有关。 (

传递函数是一种用系统参数表示输出量与输入量之间关系的表达式,它不仅取决于系统 的结构和参数,而且还与系统输入量的形式有关。 ( )

6.

采用主导极点法,在设计中所遇到的绝大多数有实际意义的高阶系统,都可以简化为只 有一、两个闭环零点和两、三个闭环极点的低阶系统,从而可用比较简便的方法来分析 和估算高阶系统的性能。 ( )

二、简答题(每小题 5 分,共 25 分) 1. 2. 3. 4. 在控制工程设计中常用的典型外作用函数有哪些? 要减小或消除稳态误差,有哪些主要措施 ? 衡量控制系统好坏的基本要求有哪些? 简述 Nyquist 稳定判据。

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5.

什么是 Bode 图? 其由哪两张图组成? 图中横坐标和纵坐标分别代表什么, 单位如何 ?

三、 求下图 1 所示系统的传递函数 U 0 ( s ) / U i ( s ) 。 (6 分)

图1

四、设控制系统的特征方程为: s 4 ? 2s 3 ? 5s 2 ? 8s ?10 ? 0 ,试利用劳思稳定判据判别该系统的 稳定性。(7分)

《运动控制系统》部分(选考) (共 30 分) 一、在 V-M 调速系统中:直流电动机;Pn=10kW,Un=220V, In=55A, nn=1000r/min, Ra=0.5Ω。 整流装置:KS=44,Rre=c0.5Ω。生产机械希望调速系统满足的稳态指标为:D=10,S=5%。试求: 1.计算开环系统的稳态速降△nop 和调速指标所允许的稳态速降△ncl;(4 分) 2.画出该系统的静态结构图; (3 分) 3.当电动机运行于额定转速的给定电压为 Un*=20V,计算此时的转速反馈系数 α; (2 分) 4.计算满足稳态要求所需放大器的 Kp;(3 分)

二、异步电动机矢量控制为什么常采用转子磁链定向?(5 分)

三、在转速、电流双闭环调速系统中,两个调节器 ASR、ACR 均采用 PI 调节器。 1.若要改变电枢最大电流应调节什么参数?(4 分) 2.当系统稳态运行于额定负载时,两个调节器的输入偏差△Un;△Ui(4 分) 3.说明电流调节器 ACR 的作用。 (5 分)

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《过程控制系统》部分(选考) (共 30 分) 一、简述过程控制系统的概念和特点。 (7 分) 二、在过程控制系统中,常用的复杂控制和先进控制方案有哪些?(8 分) 三、判断下图所示液体储罐液位控制系统所采用的方案,系统的被控变量、操纵变量分 别是什么参数?画出系统的结构框图并分析其工作原理。 (15 分)
Qi

h

LC

hsp Qo

《微机原理及应用》部分(共 20 分) 一、简述寄存器与存储器的相同点和不同点。 (8 分) 二、设计与应用(12 分) 假设一个微机系统的 RAM 容量为 8K 字节,采用 2K× 8 的 RAM 芯片,并安排在最低 的 64K 空间内,用 CPU 的 A10~A0 作片内寻址,A11,A12 反向后连接 74LS138 的控制端

S2 和 S3 ,A15~A13 连接 74LS138 的译码输入 B2~B0,74LS138 的 Y0 ~ Y3 作为片选信
号连接 RAM。请写出 4 片 RAM 分配的地址。并画出 CPU 与存储器链接电路图。

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