2014年电子科技大学考研专业课试题自动控制原理_第1页
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文档简介

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Rs()和Ns()共同作用下的系统

输出Cs()。

Ns()

Gs4()

+­

Rs()+Cs()

+Gs()+

Gs1()2

­­+

Hs()

Gs3()

图1

2、（共15分）某控制系统框图如图2所示，选取图中xx12，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KK12,的取值条件。

3）求出系统的闭环极点。

Us()11x+Cs()

1K

ss1+

x2

K2

图2

3、（共15分）某负反馈系统框图如图3所示。如要求系统同时满足1）闭环阻尼比

z£0.707；2）调整时间ts£3(误差带D=5%)；3）输入信号为单位斜坡信号时，系统稳态误

差ess£0.35，试分析系统参数KT,应满足的条件。

Rs()++KCs()

­­ss(+2)

Ts

图3

自动控制原理试题共3页第1页

4、（共15分）某系统的框图如图4所示，试绘制参数t由0®¥变化时，系统的根轨迹图。

Rs()+10Cs()

­ss(+2)

1+τs

图4

5、（共15分）某最小相位系统的开环对数幅频特性图如图5所示。

L(w)

-20dB/dec

210ω

1

-40dB/dec

-60dB/dec

图5

1）试确定系统相角裕度g=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ess=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Ns()为可量测扰动。若要求系统输

出Cs()完全不受Ns()影响，且系统跟踪阶跃信号的误差为零，试确定补偿装置Gsr()和

GsN()。

Ns()

Gs()

­n

Rs()++KCs()

++K1+2

Gsr()

­­sTs+1

图6

自动控制原理试题共3页第2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

4Mh

N(A)=³1-(),2Ah

πAA

+MCs()

Rs()-hK

hss(+1)2

­-M

NA()

图7

1)当M=2,hK==0,10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

rt()+et()+1­e­Ts10ct()

2

­T­Tss

0.5s

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。

éxx&11ùé010ùéùéù

êú=+êúêúêúu

ëxx&22ûë­­231ûëûëû

éùx1

ya=[1]êú

ëûx2

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。

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