2017江蘇南京航空航天大學(xué)自動控制原理考研真題(A)

1、2017江蘇南京航空航天大學(xué)自動控制原理考研真題(A)本試卷共 10 大題，滿分 150 分一、(本題 15 分) 試確定圖 1 所示系統(tǒng)的輸出C(s) 。二、(本題 15 分) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 2 所示，已知未加測速反饋時，系統(tǒng)在單位階躍信號作用下的穩(wěn)態(tài)輸出為 1，而過渡過程的瞬時最大值為 1.4，要求：1. 確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù) K 、a ，并計(jì)算單位階躍響應(yīng)下的峰值時間 p t 、調(diào)節(jié)時間 st 、超調(diào)量 % ；2. 為了改善系統(tǒng)性能，引入測速反饋bs，若b=0.82，再計(jì)算超調(diào)量% ；3. 在該測速反饋情況下，若此時系統(tǒng)的輸入為r (t ) =2+1.38sint ，計(jì)算穩(wěn)態(tài)輸出。三、(本

2、題 15 分) 已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，其中K > 0 、T > 0 。試確定使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定時，參數(shù) K 、T 應(yīng)滿足的關(guān)系；并計(jì)算在輸入r(t) = t 1(t)作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。四、(本題 15 分) 已知某系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 3 所示，其中 K、T 均大于 0。在輸入r(t)作用下，具有如圖 4 所示的輸出c(t)曲線。試求：1. 此時的 K 值；2. 試?yán)L制 T 從0 變化的閉環(huán)系統(tǒng)根軌跡；3. 系統(tǒng)在臨界阻尼時的 T 值。五、(本題 15 分) 某單位負(fù)反饋系統(tǒng)為最小相角系統(tǒng)，其開環(huán)頻率特性如圖 5 所示，其中點(diǎn)對應(yīng)的頻率為，1. 求系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)；2.

3、若增加校正裝置以使系統(tǒng)的相角裕度達(dá)到 45°且在斜坡輸入時的穩(wěn)態(tài)誤差降低為原來的 0.5 倍，并要求系統(tǒng)型別和階數(shù)不變，確定參數(shù)a 、b（a > 0,b > 0）；并概略繪制出此時的開環(huán) Bode 圖。六、(本題 15 分) 已知某最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻漸近線如圖 6 所示，用奈氏判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性，并求系統(tǒng)的相角裕度。七、(本題 15 分) 采樣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 7，采樣周期T = 1s, Ho(s)為零階保持器。試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定時的 K 值范圍，圖中D(k ) :e2 (k)= e2 (k)+10e1(k)-0.5e1(k-1)。（附 Z 變換表：八、(本題 15 分) 非線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 8 所示，1. = 0時，確定系統(tǒng)受擾動后最終的運(yùn)動形式（穩(wěn)定/自振/發(fā)散）；2. = 0時，要在系統(tǒng)輸出端產(chǎn)生一個振幅的近似正弦信號，試確定參數(shù) K 和相應(yīng)的輸出信號頻率 ；3. 定性分析當(dāng)延遲環(huán)節(jié)系數(shù) 增大時，自振參數(shù) A和 的變化趨勢（增加/不變/減?。?。九、(本題 15 分) 已知兩個能控能觀系統(tǒng) S1、 S2為1. 當(dāng)兩系統(tǒng)串聯(lián)（S1前S2后）時，求x= 為狀態(tài)向量時的狀態(tài)空間表達(dá)式；2. 分析串聯(lián)系統(tǒng)的能控性和能觀性；3. 求串聯(lián)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。十、(本題 15 分) 已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 9 所示，其中 2 個狀態(tài)變量都可測量