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空军工程大学2015年硕士研究生入学试题
考试科目:电路分析与自控原理(A卷) 科目代码 832
说明
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:答题时必须答在配发的空白答题纸上,答题可不抄题,但必须写清题号,写在试题上不给分; 考生不得在试题及
试卷
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上做任何其它标记,否则试卷作废;试题必须同试卷一起交回。
第一部分 电路分析基础部分(占50%)
一、填空与选择题:(每题1.5分,共12分)
1. 图题1.1电路中的等效电阻Rab = 。
图题1.1 图题1.2
2. 在图题1.2所示电路中,电流i = 。
(a) -5A (b) -3A (c) 5A (d) 3A
3. 若把电路中某参考点下为3V的一点选为新的参考点,则在新参考点下,电路中各点的电位都比原来的电位 。
(a) 升高 (b) 降低 (c) 保持不变 (d) 有升有降
4. 将图题1.4所示电路化最简电路为 。
图题1.4
5. 图题1.5所示正弦稳态电路中,各电压
表
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的读数分别为:V1 = 8V,V2 = 9V,V3 = 3V,则电压表V的读数为 。
(a) 20V (b) 14V (c) 10V (d) 13V
图题1.5 图题1.6
6. 图题1.6所示为RLC串联谐振电路,已知:R = 10Ω,L = 0.2 mH,C = 5nF,电路的谐振频率ω0 = 。
(a) 108rad/s (b) 1010rad/s (c) 105rad/s (d) 106rad/s
7. 正弦稳态电路中,电感上电流和电压之间的正确关系为 。
(a)
(b)
(c)
(d)
8. 在R、L串联电路中,已知
,R = 3Ω,ωL = 2Ω,则电阻R吸收的功率为 。
(a) 60W (b) 110W (c) 42W (d) 54W
二、分析与综合计算:(本大题共7小题,共63分)
1.(10分)电路如图题2.1所示,列出节点电压方程,并求节点电压
、
和电流
、
。
图题2.1
2.(10分)电路如图题2.2所示,已知电流源
、
;
,
。求
、t ≥ 0。
图题2.2
3.(10分)电路如图题2.3所示,试求获得最大功率时的负载电阻
,并求所获得的功率P。已知
。
图题2.3
4.(9分)图题2.4所示为正相序对称三相三线制电路的负载部分,已知电源端线电压的有效值为380V,负载阻抗
。求线电流的有效值和三相负载吸收的平均功率。
图题2.4
5. (9分)图题2.5所示电路中的理想变压器由电流源激励。求输出电压
。
图题2.5
6. (9分)正弦稳态电路如图题2.6所示,分别求开关S断开和闭合时的电流
。
图题2.5
7.(6分)正弦稳态电路如图题2.7所示,求该双口网络的Z参数(写成矩阵形式)。该双口网络是否互易网络?
图题2.7
第二部分 自动控制原理部分(占50%)
一、填空题(10分,每空2分)
1.随动系统的输入量是预先未知的随时间任意变化的函数,要求被控量以尽可能小的 跟随输入量的变化;
2.开环传递函数定义为,主反馈断开时,从输入信号到 信号之间的传递函数;
3.
型系统,当输入信号
时,系统稳态误差为零的条件是 ;
4.传递函数
的一阶系统,其带宽频率
;
5.
从
变化时,传递函数
的幅相曲线位于复平面的 象限。
二、(18分)单位负反馈控制系统的开环传递函数
。
1.若系统在单位阶跃输入作用下的误差响应为
,试求系统的阻尼比
和自然频率
;
2.求输入
时系统的稳态误差
;
3.若给定系统的
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
指标:超调量
,调节时间
,峰值时间
,试确定系统闭环极点配置的区域,以获得预期的响应特性。
数据提示:
,
。
三、(12分)具有扰动输入的控制系统如图1所示,图中
、
、
及
均为正常数。
1.求系统在阶跃扰动输入
作用下所引起的稳态误差
;
2.为使系统在
同时作用下的稳态误差
,试确定
的取值。
图1
四、(23分)已知最小相位单位负反馈系统的开环频率特性如图2所示,图2(a)中的曲线与负实轴相交时对应的频率
,a为大于零的常数。
1.求
、
和
;
2.使系统闭环稳定的a值范围是多少?对应的幅值裕度h的取值范围又为多少?
3.若取
,计算系统的相角裕度
(数据提示:
)。
图2
五、(12分)采样控制系统结构图如图3示,采样周期T=0.1s。
1.求系统的闭环脉冲传递函数
;
2.确定使系统稳定的K值范围;
3.若取K =1,求系统在输入
作用下输出
的稳态值。
图3
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2Ω
+
−
R
2H
4H
9Ω
2H
RL
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3Ω
*
V
+
−
·
·
1:3
j2Ω
–j1Ω
1Ω
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3Ω
+
i1
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i
0.01F
uC
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5V
3Ω
2i1
1Ω
4A
i2
1Ω
1Ω
i1
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U
R
R
L
C
i
-
u
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a
b
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10Ω
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