1、自动控制原理试题 共 3页 第1页 电子科技大学 2014 年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目：839 自动控制原理 注：所有答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效 1、 （共 15 分）某反馈系统框图如图 1 所示。试求出当输入( )R s和( )N s共同作用下的系统输出( )C s。 图 1 2、 （共 15 分）某控制系统框图如图 2 所示，选取图中12xx，为状态变量 1） 试求系统的状态方程与输出方程。 2） 试判断系统的能控性和能观性，并给出满足系统能控和能观时12,K K的取值条件。 3） 求出系统的闭环极点。 图 2 3、 （共 15 分）某负反馈系统框图如图
2、 3 所示。如要求系统同时满足 1）闭环阻尼比0.707；2）调整时间st3 (误差带=5%)；3）输入信号为单位斜坡信号时，系统稳态误差sse0.35，试分析系统参数,K T应满足的条件。 图 3 1( )G s+( )C s( )N s+( )R s4( )Gs+3( )Gs2( )Gs( )H s+1K+( )U s( )C s1s+1x2x1s2KTs+( )C sK(2)s s +( )R s自动控制原理试题 共 3页 第2页 4、 （共 15 分）某系统的框图如图 4 所示，试绘制参数由 0变化时，系统的根轨迹图。 图 4 5、 （共 15 分）某最小相位系统的开环对数幅频特性图如
3、图 5 所示。 图 5 1） 试确定系统相角裕度=60时的系统开环传递函数。 2） 输入为单位斜坡信号时系统稳态误差sse=0.2,试确定此时系统开环传递函数，判断系统的稳定性，并计算系统此时的幅值裕度 Kg 6、 （共 15 分）设某复合校正控制系统如图 6 所示。其中( )N s为可量测扰动。若要求系统输出( )C s完全不受( )N s影响，且系统跟踪阶跃信号的误差为零，试确定补偿装置( )rG s和( )NGs。 图 6 ( )rGs+( )C s21KTs +( )N s+( )R s+( )nGs1Ks+1s+( )C s10(2)s s +( )R s 1 2 - 20dB/de
4、c - 40dB/dec 10 - 60dB/dec L() 自动控制原理试题 共 3页 第3页 7、 （共 15 分）某非线性系统如图 7 所示，其中非线性元件的描述函数为 24( )1- () ,MhN AAhAA= 图 7 1) 当2,0,10MhK=时，判断系统是否会产生自持振荡，如产生自持振荡，则求出自持振荡的频率和幅值。 2) 欲使系统稳定，试分析系统参数,M hK和满足的条件。 8、 （共 15 分）某离散系统如图 8 所示，其中，采样周期 T=0.2 秒 图 8 1) 试判断该系统的稳定性。 2) 当输入( )r tt=时，试求系统的稳态误差。 9、 （共 15 分）设某系统的状态空间表达式如下，其中 a 为系统参变量。 1122120102311xxuxxxyax =+ =& 1） 试求该系统的状态转移矩阵。 2） 试用李雅普诺夫第二法判断该系统的稳定性。 10、 （共 15 分） 设某系统传递函数( )10( )( )(1)(2)Y ssU ss ss=+， 试用状态反馈使系统闭环极点配置到2, 1j ，试求状态反馈矩阵012Kkkk= 。 2(1)Ks s +( )C s( )N Ah M ( )R s+- M - h T( )c t210s( )r t+1TsesT0.5s+( )e t
