2006年山东青岛科技大学自动控制原理考研真题A卷.doc

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2006年山东青岛科技大学自动控制原理考研真题A卷

2006 年山东青岛科技大学自动控制原理考研真题 A 卷一、已知单位反馈控制系统的开环传递函数为：（20 分） G(S)＝ S(S 2 K 7S   17) 1）确定使系统产生持续振荡的 K 值，并求出振荡频率； 2）若要求闭环极点全部位于 S=-1 垂线的左侧，求 K 的取值范围。二、系统如图（2）所示: （20 分）（1）绘制系统当 K 从 0 变至∞时的根轨迹图；（2）确定使系统稳定工作的 K 值范围。 R(S) + K C(S) _ (S+1)2 ((4S/7)-1) 2S+1 （图 2）三、已知某控制系统如图（3）所示，试求：（20 分）（1）当 r(t)=0,f(t)=1(t)时系统的稳态误差 esf; （2）当 r(t)= 1(t),f(t)=1(t)时系统的稳态误差 es ; （3）怎样消除干扰对系统产生的稳态误差？并验证你的结论。 F(S) R(S) + E(S) K1 K2 C(S) - T1 S+1 T2 S+1 （图 3 ）四、已知系统的开环传递函数为（20 分）

G(S)H(S)＝ K(S S(S   3) 1) 1）画出系统开环幅相曲线（即极坐标图）的大致形状。 2）试用奈魁斯特稳定判据，分析 K 值与系统稳定性的关系。 3）绘制 Bode 图（即对数频率特性曲线）的幅频特性图（用渐近线表示）。五、试确定图（5）所示非线性系统是否存在极限环，分）（20 若有，求出极限环的振幅和频率，并说明极限环的稳定性。 (非线性环节的描述函数 N(A)= 3 4 振幅 ) A2 ,其中 A 为非线性环节输入信号的 + e m 1 - S(S+1)(S+2) m=e3 （图 5 ）六、设系统的状态方程和输出方程为（25 分） x=Ax+Bu y=Cx 其中 A = 1 0 -6 –11 -6 -11 -1 6 ， B= 5 0 0 ， C= [ 1 1 0 0] 1）该系统能否将系统矩阵用对角线矩阵表示？若能，试写出变换后的矩阵 A B C ，其中 A 为对角阵。 2）求出系统的传递函数。 3）求系统的状态转移矩阵 eAt。七、设校正装置的传递函数为 S  Z PS  Gc(S)＝（25 分）

1）将其用作超前校正，z 及 p 应怎样选取？分别画出其零、极点分布图和对数幅频特性、相频特性曲线。最大超前角频率及最大超前角为何值？ 2）在用于串联校正时，为使最大超前相角发生在被校正系统希望的幅值穿越频率（即截止频率）ωc 上，Gc(S)的零、极点 z 及 p 的位置如何选取？

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