2016年成都电子科技大学839自动控制原理考研真题

自动控制原理试题 共 3 页 第 1 页
成都电子科技大学
2016 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）某控制系统框图如图 1 所示，试求系统闭环传递函数
( )
( )
( )
C s
s
R s
  。
图 1
2、 （共 15 分）某控制系统结构框图如图 2 所示，试通过调整参数 K 和 ，使系统的
6, 1n   。
图 2
1） 求取满足条件的参数 K 和 。
2） 求取在此参数条件下，在单位阶跃信号作用下，系统的调整时间 st 和最大超调量 % 。
3、 （共 15 分）某单位负反馈系统的开环传递函数 ( ) ( )
1 1
( 1)( 1)
3 6
K
G s H s
s s s

 
，已知通
过调整参数 K，可使系统闭环特征根实部均小于-1,试问参数 K 应满足的条件。
1( )G s

( )C s

( )R s
2 ( )H s

4 ( )G s
2 ( )G s
1( )H s

3( )G s
25
( 0.8)s s 
 ( )Y s( )R s
s

K
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4、 （共 15 分）某负反馈控制系统开环传递函数
20
( ) ( )
( 1)( 2)( 5)
G s H s
s s s

  
，试绘制
系统的 Nyquist 图，并使用 Nyquist 稳定判据分析系统稳定性。
5、 （共 15 分）某系统结构框图如图 3 所示，其状态变量为 1 2 3, ,x x x ，试写出系统的状态方
程和输出方程。
图 3
6、 （共 20 分）某旋翼飞机控制系统结构图如图 4 所示。
图 4
1） 试绘制当参数 K 由 0变化时，系统的根轨迹图。
2） 当 K=1.9 时，试确定阵风扰动
1
( )N s
s
 时，系统的稳态误差。
2
( 1)s s 
 1( ) ( )X s Y s( )U s
s

2
3s 
2 ( )X s
3( )X s

2
10( 0.5)
( 1)( 0.4)
s
s s

 
( )C s
( )N s
( )E s
( 1)
9
K s
s



( )R s 
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7、 （共 20 分）某离散系统如图 5 所示，采样周期 T=0.07s。
图 5
1) 试求系统的闭环脉冲传递函数。
2) 试判断系统的稳定性，并求出系统单位阶跃响应的终值。
8、 （共 20 分）某非线性系统如图 6 所示，其中，非线性元件的描述函数为：
22 1 1 1
( ) arcsin 1-( ) , 1N A A
A A A
 
   
 
图 6
试判断系统稳定性，并判断是否会产生自持振荡，如会，则求出自持振荡的频率和幅值。
9、 （共 15 分）已知某线性定常系统的状态方程为：
0 1 0 0
0 1 1 0
0 1 10 10
X AX Bu X u
   
       
   
      
试通过状态反馈，将系统的闭环极点配置到 10, 1 3j   ，并求出状态反馈增益矩阵 K。
T
( )C s10
( 10)s s 
( )R s

 1 Ts
e
s

( )e t
0.1

2
1
Js
( )C s
1
1
-1
( )R s 
k
s


-1