1、青 岛 科 技 大 学二O一一年硕士研究生入学考试试题 考试科目:控制原理 注意事项:1本试卷共八道大题(共计18个小题),满分150分;2本卷属试题卷,答题另有答题卷,答案一律写在答题卷上,写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁,不要在试卷上涂划;3必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题,其它均无效。 一、(20分)已知单位反馈控制系统的开环传递函数为: (K0)1试确定闭环系统稳定时K的取值范围;2当K为何值时系统出现等幅振荡,并确定等幅振荡的频率;3当输入 时,求系统的稳态误差。二、(20分)设控制系统如图(2)所示:1.试绘制系统的根轨迹图;2.分析系统的稳定性。三、(20分)某放大器的传
2、递函数,当输入正弦信号振幅为3,频率=2/秒时,测得输出幅值,相位差角,试求放大系数K和时间常数T各为多少?第 1 页(共 3 页)四、(20分)闭环控制系统结构图如图(4)所示,其中:0;1.试用奈魁斯特稳定判据讨论参数对系统稳定性的影响。2.绘制系统稳定情况下的开环幅相曲线(即极坐标图)及开环对数频率特性曲线(幅频特性曲线用渐近线表示即可)。五、(20分)一非线性控制系统如图(5)所示,其中 h=1,M=1。非线性环节的描述函数为:N(A)= , (Ah), A为非线性环节输入信号的振幅。1试用描述函数法分析系统的稳定性,若系统存在周期运动,试分析周期运动的稳定性。2画出 -1/N(A)和G(j)的曲线。六、(20分)已知采样系统结构图如图(6)所示,其中D(z)的差分方程表达式为:; 1求系统的开环脉冲传递函数G(z);2求系统的闭环脉冲传递函数C(z)/R(z);3试确定增益K的稳定范围;4要求输入为单位斜坡信号时,系统的稳态误差,确定K的取值范围。第 2 页(共 3 页)七、(15分)设线性定常齐次状态方程为 ; 其中 1试求该系统的特征方程;2求系统的状态转移矩阵;3求状态转移矩阵的逆矩阵。八、(15分)已知系统的传递函数如下(k为常数): 1写出其能控标准型、能观标准型及对角形的状态空间表达式;2讨论k值对系统能控能观性的影响。第 3 页(共 3 页)