2017年中国计量大学801自动控制原理1考研真题
一、(15分)设无源网络如图1所示,已知初始条件为零。
(1)试求网络传递函数
;(8分)
(2)判断该网络是否等效于RC和RL两个网络的串联?并给出依据。(7分)
二、(15分)已知系统结构如图2所示,单位阶跃响应的超调量
,峰值时间
。试求:
(1)闭环传递函数
;(3分)
(2)根据已知性能指标
和
,确定参数K和τ;(8分)
(3)计算等速输入(恒速值
)时系统的稳态误差。(4分)
三、(15分)设控制系统如图3所示,要求:
(1)扰动
时,稳态误差为零;(5分)
(2) 时,稳态误差不大于0.2;(6分)
(3)试在下列三种控制器结构形式中,选择一种能同时满足上述要求的 ,并确定 中参数的取值范围。(4分)
① ;② ;③
四、(15分)某单位负反馈系统的开环传递函数为:
(1)绘制
由
变化的根轨迹;(7分)
(2)求系统产生持续等幅震荡时的
值和振荡频率;(4分)
(3)确定系统呈阻尼振荡动态响应的
值范围。(4分)
五、(15分)已知系统的结构如图4所示。
(1)画出系统的奈氏图(标出与实轴交点);(10分)
(2)应用Nyquist稳定判据分析系统稳定时,K的取值范围。(5分)
六、(15分)已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如图5所示,试求:
(1)系统的开环传递函数;(5分)
(2)相对稳定裕度
和剪切频率
;(8分)
(3)判断系统的稳定性。(2分)
七、(20分)已知采样系统结构如图6所示,其中采样周期
。
(1)求开环脉冲传递函数和闭环脉冲传递函数;(10分)
(2)试确定系统稳定时的K值范围。(10分)
八、(20分)已知系统的状态空间表达式为:
(1)画出系统的结构图;(3分)
(2)求出系统的传递函数;(3分)
(3)判断系统的可控性和可观性;(6分)
(4)求出系统的状态转移矩阵
。(8分)
九、(20分)已知某系统通过状态反馈(
)后,获得其期望的闭环极点:
。请写出原系统的能控标准形的A、B阵。