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自动控制原理试题 共 3页 第1页 电子科技大学 2015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：当输入 1 1()Rs s= 和 2 ()1Rs= 共同作用下的系统输出 ()Ys。 图1 2、 （共15分）某控制系统框图如图2所示。 1） 当系统输入 ()Rs为单位斜坡函数时，求系统的稳态误差。 2） 试求参数t ，可使系统满足：在超调量为零的前提下，调整时间ts尽可能短。 图2 3、 （共20分）某直流电机随动系统框图如图3(a)所示。通过反馈校正的方式改善系统的动态性能，如图3(b)所示。反馈校正支路上串接的高通滤波器参数为：R=1M W,C=10mF, 0.2875k = ,试求： 1） 试求校正前原系统的超调量、调节时间； 2） 试求校正后系统的闭环传递函数，并计算在单位斜坡函数激励下的系统稳态误差。 2100s+ ()Ys+()Rsst-12s + ()Ys+1 ()Rs +-+1as +2 ()Rs - 1s-自动控制原理试题 共 3页 第2页 图3(a) 图3(b) 4、 （共15分）某控制系统框图如图4所示，其中 120,0,TT 1） 试绘制参数K由0fi变化时，系统的根轨迹图。 2） 试根据根轨迹图判断，使系统稳定的K的取值范围。 图4 5、 （共15分）某控制系统框图如图5所示，其中 1 0,0mKK 1) 试分析系统保持稳定时，系统参数应满足的条件。 2) 试求当输入信号 21()1() 2rtttt=+ 时，系统的稳态误差。 3) 试分析系统中PD控制器参数 1,K t分别对系统稳定性及对加速度信号跟踪误差的影响。 图5 6、 （共15分）已知某线性定常系统的状态方程与输出方程分别为： 0100510010XAXBuXuyCXX=+=+-=&假定系统状态变量不可测，试设计全维状态观测器，并通过状态反馈，实现系统的闭环极点配置到 127.077.07,7.077.07sjsj=-+=- 。 为使状态差 ()()eXtXt- 尽快衰减到零，建议将观测-()Cs16(1)ss+()Rs +-()Cs-161s +()Rs 1skCR()Cs- 1(1)Kst+()Rs 2 (1)mmKsTs+()Cs-12(1)(1)KTssTs-+()Rs +自动控制原理试题 共 3页 第3页 器极点配置到 1250ll=- 。试求状态反馈增益矩阵K和观测器反馈矩阵H。 7、 （共20分）某离散系统如图6所示。 图6 1) 试求系统的开环脉冲传递函数 ()Gz 2) 当采样周期T=1s，开环增益K=10时，试判断系统的稳定性。 3) 当采样周期T=1s不变时，试确定使系统稳定的K的范围。 8、 （共20分）某非线性系统如图7所示，其中，非线性元件的描述函数为 24()1-(),MhNAAhAAp=, 且M=2h 图7 1) 试判断系统是否会产生自持振荡，如会，则求出自持振荡的频率和幅值。 2) 在线性部分前串入超前校正装置 0.251() 0.031c sGs s += + ，试分析系统稳定性，并绘制线性部分的幅相频率特性曲线（奈奎斯特曲线）。 9 、 （共15分）设某线性控制系统的状态方程为 010231(0)12TXXUX=+- = &，试计算其矩阵指数函数 Ate 和系统的零输入响应。 T()ct(1)Kss+()rt-+ 1 Tses-()et-10(0.51)(0.1251)sss+()Cs()NAh M ()Rs +
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