1、科目代码：920 科目名称：自动控制原理(专业学位) 第 1 页 共 4 页 南京航空航天大学南京航空航天大学2017 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷 ） 2017 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷 ） 科目代码: 920 科目名称: 自动控制原理(专业学位) 满分: 150 分 注意: 认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无 认真阅读答题纸上的注意事项；所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！效；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！本试卷共 10 大题，满分 150 分 一、(
2、本题 15 分) 系统结构图如图 1 所示，求)(sE的表达式。 2( )G s1( )G s1( )H s)(sR)(sC( )E s3( )G s( )N s3( )Hs2( )Hs图1 二、(本题15分) 已知某无零点的单位反馈系统闭环特征方程为022=+KAss，单位斜坡输入)(tr作用之下，输出)(tc曲线如图2所示，且系统超调量%6 . 4% =， 1. 试求 A 与 K 的取值； 2. 试求调节时间st(%5=)。 图2 科目代码：920 科目名称：自动控制原理(专业学位) 第 2 页 共 4 页 三、(本题15分) 已知单位负反馈系统的开环传递函数为) 1)(1()(+=sTs
3、sKsG，其中0K、0T。试确定使闭环系统稳定时，参数K、T应满足的关系；并计算在输入)( 1)(tttr=作用下系统的稳态误差。 四、(本题15分) 某反馈系统如图3所示， 图3 1. 绘制a从0变化的闭环系统根轨迹； 2. 当系统阶跃响应中含有tetsin4的运动模态时，求对应的a值。 五、(本题15分) 已知某最小相位系统的开环对数幅频渐近线如图4所示，用奈氏判据判断系统稳定性，并求系统的相角裕度。 图4 六、(本题15分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为200( )(1)(100)G ss ss=+， 设计一校正网络，使校正后的系统超调量%为原系统的50%（允许误差5%） 。并计算校
4、正前后系统的调节时间。 as +541+s)(sC)(sR科目代码：920 科目名称：自动控制原理(专业学位) 第 3 页 共 4 页 提示：高阶系统频域性能指标与时域性能指标的关系为： 1;%0.160.4(1),11.8;sinrrrMMM=+ 2/;2 1.5(1)2.5(1) ,11.8scrrrtKKMMM =+ 七、(本题15分) 采样系统如图5所示，采样周期1=T秒。 图5 1. 求闭环脉冲传递函数； 2. 设0=b，求使所有闭环特征根在z平面原点时k和a的取值； 3. 求此时系统阶跃响应和稳态误差。 （附 Z 变换表：aTezzasZ=+1，11=zzsZ22) 1(1=zTz
5、sZ） 八、(本题 15 分) 某非线性系统如图 6 所示，其中非线性环节描述函数为 22288( )1(1)N AAjAAA= 1. 自振时，调整K 使得非线性环节的输入信号幅值2A =，求( )c t。 2定性分析当K增大时，自振参数A和的变化趋势（增加/不变/减小） 。 ( )r t( )x t( )N A( )y t()2s+1s( )c tK 图6 bzazk+ )() 1(1+ss)(teTT)(tr)(tc科目代码：920 科目名称：自动控制原理(专业学位) 第 4 页 共 4 页 九、(本题15分) 已知系统的状态方程为 uxkx+=1000132120000100000? 1. 判断当3=k时系统的能控性； 2. 求使系统渐近稳定的k的取值范围。 十、(本题15分) 已知系统的传递函数为31)(ssG= 1. 写出系统的能控标准型； 2. 在(1)的基础上设计状态反馈控制律，将闭环极点分别配置在6，j1处； 3. 试求加入状态反馈后的闭环系统单位阶跃响应的超调量%和调节时间st。
