大學(xué)自動控制原理試卷

1、碩士研究生試題試題名稱：自動控制原理(B)第1頁共3頁答案必須寫在答題紙上，寫在試題或草稿紙上不給分；答題紙上寫明考試科目。、(16分)已知線性連續(xù)系統(tǒng)和線性離散系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖分別如圖1的(a)和(b)所示。(1) 寫出圖1(a)系統(tǒng)的等效傳遞函數(shù)C(S)。(8分)R(S)(2) 寫出圖1( b)系統(tǒng)的輸出Z變換表達式C(Z) 0(8分)(a)D2(S) N(S)LDI(S) d$> Gh(S) GI(S)G(S)斤(b)圖1二、(15分)設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) G(S) 3 K(S ° ,若系統(tǒng)以SaS 2s 12 rad s的頻率持續(xù)振蕩，試確定相應(yīng)的a和K值。三、(1

2、2分)某儀表隨動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。設(shè)輸入信號為r(t) 4 6t at2 , 若該系統(tǒng)的最大工作時間為1.5s ,現(xiàn)要求系統(tǒng)在工作期間誤差不超過 2.5,問 輸入信號中的加速度分量參數(shù)a應(yīng)如何選??？r(t)10S(S 4)四、（18分）已知單位反饋系統(tǒng)如圖3所示。（1）畫出以k為參數(shù)變量的根軌跡圖。（7分）（2）若系統(tǒng)的一個閉環(huán)極點是S 5 ,求另外兩個閉環(huán)極點的位置。（6 分）（3）在（2）的情況下，系統(tǒng)是否存在主導(dǎo)極點？若存在，寫出簡化后的 閉環(huán)傳遞函數(shù)。（5分）MtH k(sfT(S7)圖3五、（20分）已知最小相位系統(tǒng)開環(huán)漸近對數(shù)幅頻特性曲線如圖4所示。（1）寫出系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。

3、（6分）（2）利用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（6分）（3）若要求系統(tǒng)具有30o的相角裕度，試確定開環(huán)放大倍數(shù)應(yīng)如何改變?六、（14分）已知兩個最小相位系統(tǒng)的開環(huán)漸近對數(shù)幅頻特性如圖5所示。試問在系統(tǒng)（a）中加入怎樣的串聯(lián)環(huán)節(jié)可以達到特性（b）。圖5(a)(b)答案必須寫在答題紙上，寫在試題或草稿紙上不給分；答題紙上寫明考試科目。試題名稱：自動控制原理（B）第3頁共3頁七、（15分）已知采樣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 6所示。設(shè)采樣周期T0.4s ,（1）求使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。（5分）（2）去掉系統(tǒng)的零階保持器，再求 K的穩(wěn)定范圍。（5分）（3） 說明零階保持器的引入對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。（5分）RsM一 一 1 e TSKC(S)Ss(0.5s 1)圖6八、（15分）已知非線性控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖 7所示。為了使系統(tǒng)不產(chǎn)生自持 振蕩，試采用描述函數(shù)法確定圖1中非線性環(huán)節(jié)的特性參數(shù)a和b的數(shù)值。圖7九、（15分）設(shè)一個線性定常系統(tǒng)A,b,c,其中1 2 00A 311 ，b 0 ，C 1110 2 01（1）判斷系統(tǒng)的能控性和能觀性。（7分）（2） 設(shè)計狀態(tài)反饋增益矩陣 K ,使閉環(huán)系統(tǒng)的極點配置