1、 1 华侨大学 2016 年硕士研究生入学考试专业课试卷 （答案必须写在答题纸上） 招生专业 检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统 科目名称 自动控制原理 科目代码 846 1. （本题共 10 分）一个温度对象可以表示为) 1)(1(1)(21sTsTsG的阶跃响应实验结果如表所示。阶跃扰动量htu/1。试用求出其传递函数。 t/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150 h/mm 0 0.16 0.65 1.15 1.52 1.75 1.88 1.94 1.97 1.99 2.00 2.00 2. （本题共 20 分）在齿轮传动中，主动齿轮的转速为1、
2、从动齿轮的转速为2，电机输出的原动转矩为 Mm主动齿轮的负载转矩为 M1，从动齿轮产生的阻力矩为 M2。上述变量间存在如下的关系：主动齿轮与从动齿轮的转速比: i12 阻力矩与负载转矩关系: 12iMM 主动轴上的力矩平衡方程: 11111MMfdtdJm 从动轴上的力矩平衡方程: 22222MfdtdJ 式中，f1、J1、f2、J2分别是粘性摩檫系数及转动惯量。 选定原动转矩 Mm作为输入，从动齿轮产生的阻力矩 M2作为输出，完成以下要求。 1、 根据所给方程组，画出该过程的动态结构图； （16 分） 2、 整理出 M2和 Mm间的传递函数。 （4 分） 3.（本题共 15 分）系统的动态结
3、构图如图所示，试求 （1）求传递函数)()(sRsC和)()(sNsC； （10 分） 2 （2）若要求消除干扰对输出的影响，求?)(sGc（5 分） 4. （本题共 25 分）最小相位系统的开环传递函数对数复频特性曲线如图所示，其中虚线为振荡环节或二阶微分环节在其转折频率处的修正曲线。 试确定系统的开环传递函数，并计算系统的相角稳定裕量。 5.（本题共 15 分）证明：状态反馈不改变被控系统的能控性。 6. （本题共 10 分）如下矩阵是否满足状态转移矩阵的条件，如果满足，求与之对应的A 阵。 tttttttteeeeeeeet22222222)( 图 )(sR)(sC)(sN)(sGc1k
4、sk213Tsk4k0.5 1 2 4 20 40 20 10 -20 8dB -80 )(L/dB 3dB 3 共 3 页 第 2 页 4 招生专业 检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统 科目名称 自动控制原理 科目代码 846 7. （本题共 20 分）已知系统 xyuxx011100300100010 求使系统极点配置到-1，-2，-3 的状态反馈阵K。 （14 分）并说明其配置新极点后的状态能控性及能观测性。 （6 分） 8.（本题共 15 分） 离散系统见图所示，其中传递函数为) 1(10)(sssG，1)(sH，采样周期sT1。试分析系统的稳定性。 9.（本题共 20 分）两种料液混合系统如图所示，两种料液经调和罐均匀混合后送出，要求对混合液的流量和浓度进行控制。 CF1，C1u1V-1P-7F2，C2u2F调和罐 （1） 求出两种料液混合系统的相对增益矩阵； （6 分） （2） 完成两种料液混合系统的变量配对并画出多回路 PID 控制方案的流程示意图；（6 分） （3） 给出两种料液混合系统前馈补偿解耦方案。 （8 分） 图 )(sG)(sH)(tr)(te)(*te)(tysT 5 共 3 页 第 3 页
