安徽工业大学842自动控制原理考研真题

2016年全国硕士研究生入学考试招生单位自命题试卷 A卷
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安徽工业大学 2016 年硕士研究生招生专业基础课试卷（A 卷）
科目名称： 自动控制原理 科目代码： 842 满分： 150 分
考生请注意：所有答案必须写在答题纸上，做在试题纸或者草稿纸上的一律无效！
一、如图所示系统；（25 分）
1、画出相应的信号流图。（10 分）
2、试写出 C(s)/R(s)的表达式。（15 分）
)(1 sG )(2 sG )(3 sG
)(2 sH
)(1 sH )(3 sH
－
－－
)(sR )(sC
二、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为
)5(
100
)(


ss
sG 。（15 分）
1、求系统的阻尼系数及无阻尼自然振荡频率。（5 分）
2、该系统的单位阶跃响应的超调量和调整时间 ( 取 5%)。（5 分）
3、为了改善系统性能，对该系统实施速度反馈，如图中虚线部分所示。
为使系统的阻尼系数为 0.7，速度反馈系数 Kt 为多少？（5 分）
-
R(s) C(s)
Kts
- )5(
100
ss-
三、已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如图所示，试求系统的开
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环传递函数和剪切频率 C
 ，并判断系统的稳定性；（15 分）
四、已知最小相位系统的开环传递函数为：
)2.01)(02.01(
10
)()(
sss
sHsG

 ，
画出系统的奈奎斯特图，标明图形其中的关键点。 (15 分)
五、如图所示系统，采样周期 T=0.5(秒)。判断系统稳定性。（20 分）
R s( ) C s( )
-
T
1 Ts
e
s


)1(
1
ss
六、具有饱和非线性的控制系统如图所示，分析系统是否产生自振?若自振，
试求自振的振幅和频率。已知非线性特性的描述函数
4
( )N A
A
 。(15 分)
七、已知系统传递函数为
)5)(3(
5
)(
)(
)(



ss
as
sU
sY
sG （a 为参数）。（20 分）
1、采用串联分解，列出其状态空间表达式并画出状态变量图。（6 分）
)2)(1(
10
 SSS
C
＋
0r 1
-1
y
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2、参数a 对系统的能控性有何影响？（6 分）
3、当 2a ， )(1 tu  ，初始条件  T
x 32)0(  时。求状态 )(tx 。（8 分）
八、已知某控制系统的状态方程和输出方程如下。(25 分)
uxx 













0
1
01
10
 ，  xy 10
1、讨论系统的稳定性。（5 分）
2、加输出反馈可否使系统渐近稳定？(10 分)
3、加状态反馈则又如何？(10 分)
附：Z 变换表：
)(tX )(t )(1 t t 2
t
at
e

t.sin  t.cos 
)(sX 1
s
1
2
1
s
3
2
s as 
1
22


s
22
s
s
)(ZX 1 1z
z
2
)1( z
Tz
3
2
)1(
)1(


z
zzT
aT
ez
z

 1cos2
sin
2
 Tzz
Tz


1cos2
)cos(
2


Tzz
Tzz


（试题完）