资源描述
第 页 （共4 页） 1 青 岛 科 技 大 学 二 一 七年 硕士研 究生 入 学考 试试 题 考 试科 目：自 动控 制原理 注意事 项：1本 试卷 共 8 道大题 （共 计 14 个 小题） ，满 分 150 分； 2 本 卷属 试题卷 ，答 题另有 答题 卷，答 案一 律写在答 题卷 上，写 在该 试题卷上 或草 纸上均 无效 。要 注意 试卷 清洁， 不要 在试 卷上 涂划 ； 3必 须用 蓝、 黑钢 笔或 签 字笔答 题， 其它 均无 效。 1.（20 分） 某 系统 的结 构图如 图（1） 所 示， 试 用 梅森增 益 公式 求传 递函 数 () () Cs Rs- 1 () Gs 3 () Gs 4 () Gs 2 () Gs 1 () Hs 2 () Hs () Rs () Cs图（1 ） 2.（20 分） 某控制 系统 结构如 图 （2） 所示 ： - - R(s) C(s) 16 ( 4) ss + bs图（2 ） 试： 第 页 （共4 页） 2 （1） 当 0 b 时，试 确 定 系统 的 阻尼比 、 自然 频率 n 和单位 阶跃输 入 时的 最大 超调 量 % 、调节 时间 s t （误 差带 为 5% ） 以及单位 斜坡 输入 时所 引起 的 稳态 误差 ss e 。 （2） 确定系 统阻尼 比为 0.8 时的速度 反馈 系数 b 的值， 并求出 在单位 阶跃输 入下 系统的 最大超 调量 % 和单 位斜 坡输 入所引 起的 稳态 误差 ss e 。 （3） 怎样使 系 统阻 尼比 保持 0.8 不变 而 使其 在单 位斜坡 输入下 的稳 态误 差等 于（1 ）的稳 态误差 。 3.（20 分） 设 单位 反馈 控制系 统 中， 系统 开环 传递 函数 为 ： 2 () ( 2 2) sa Gs ss s + = +试： （1） 绘制 a 从 0 + 变 化的 根轨 迹， 并讨 论 a 值对系 统稳 定性 的影 响。 （2） 当开环 传递 函数 增加 开环 零点-1 时， 讨论 a 值对 系统 稳定性 的影 响。 4.（20 分） 已知 单位 反馈 系统 的 开环 传递 函数 () Gs 是最小 相位的 ， 20 K = 时的 幅相 特性 如图 （3 ） 所示， 交点 abc 、 、 处 的幅 值为 3.5 a M = ， 1.3 b M = ， 0.4 c M = 0 c b a M c M b M a 0 w + = w = 图（3 ） 试： 第 页 （共4 页） 3 （1） 确定使 闭环 系统 稳定 的 K 值范围 （2） 设计一 个串 联控 制器 () c Gs ，使 0 K 时闭环 系统 都稳 定。 5.（20 分） 已知 采 样系 统如图 （4 ）所示 ，其 中， 采样周 期 T=1 ， 2 1 32 ss + (s) R (s) C - K s T T图（4 ） 试求闭 环系 统稳定 时 K 的取值 范 围。 （提 示 1 aT z sa ze ） 6. （20 分） 非线 性控 制系 统 如图（5）所 示， 其中 1 h = ， 1 M = ，非线 性环 节的 描述 函数 为： 2 4 () 1( ) Mh NA AA = , (A h), A 为非线 性环 节输入 信号的 振幅， 线性 环节传 递函数 2 2 () ( 1) Gs ss s = +。 2 2 ( 1) ss s + h M - r(t)=0 c(t) e(t)图（5 ） 试： （1） 试用描述 函数 法分 析系 统的稳定 性， 若系 统存 在周 期 运动， 试分 析周 期运 动的 稳 定性。 （2） 画出 1 () NA 和 () G jw 的曲 线。 7.（15 分） 已知 单位 负反 馈 系统的 状态 空间 表达 式为 第 页 （共4 页） 4 101 0 (t) 0 1 0 (t) 1 (t) 100 1 x xu = + ， () 1 1 0 () yt xt = 试 （1） 求系统 的传 递函 数； （2） 判断系 统是否 可控 和可 观测 8.（15 分）已 知某系统通 过 状态反馈（ 123 3 14 5 K kkk = = ）后，获得其 期望的 闭环极 点： 1 23 1, = 1, = 3 = 。 请写 出原 系统 能 控标 准形的 A 、B 阵 。
展开阅读全文