2010年山东青岛科技大学控制原理考研真题.doc

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2010 年山东青岛科技大学控制原理考研真题 1、某系统的结构如图 1 所示。试求系统的传递函数 ( ) C s R s （要求有主要过程，只给出 ( ) 结果的要扣分）。（15 分） 2、系统结构图如图 2 所示。已知系统单位阶跃响应的超调量% 3.16 %，峰值时间 1pt 图 1 （秒）。（20 分）（1）求系统的开环传递函数 )(sG ；（2）求系统的闭环传递函数 )(s ；图 2 （3）根据已知的性能指标%、 pt 确定系统参数 K 及；（4）计算等速输入 5.1)(  tr t （度/秒）时系统的稳态误差。 3、已知系统开环传递函数为 ( ) G s  ( k s  s  3) 1)( 3 s 。（20 分）

（1）画出系统的根轨迹；（2）计算使系统稳定的 k 值范围；（3）计算系统对于斜坡输入的稳态误差。（要求有主要过程，并将必要的数值标在图上） 4、设有一单位反馈控制系统，其开环传递函数为 ( ) G s k  4 k ( s s  2) ，要求稳态速度误差系数 VK ＝20(1／s)，相位裕量不小于50 ，增益裕量不小于 10(dB)，试设计一超前校正装置，满足要求的性能指标。（20 分） 5、设离散系统如图 3 所示，其中采样周期 T  0.2( ) , s K  10 , ( ) 1 r t    t 2 t 2, 试用终值定理计算系统的稳态误差 ( e  。 ) Ζ    1 3 s     2 ( T z z 2( z  1)  3 1) ， Ζ    1 2 s     Tz 1)  2 ( z （15 分）图 3 6、已知非性系统结构图及非线性环节特性如图 4 所示。系统原来处于静止状态， 0   1, ( ) r t    1( ), R t R a  。分别画出没有局部反馈和有局部反馈时系统相平面的

大致图形。（20 分） 7、已知线性定常系统的状态方程为 x Ax Bu     2 t  e     2 t e    ；当 u  0, x (0) 2      1  时， ( ) x t  2 e   e   t  t ( ) x t 求：，当 u  0, x (0) 1      1  时，。(20 分)    （1）确定系统的状态转移矩阵 ( )t ；（2）计算系统矩阵 A ；（3）计算系统特征值，判断此系统是否渐进稳定；（4）若控制阵 B 1      1  ，该系统状态是否完全可控？ 8、已知系统的传递函数为 ( ) Y S ( ) U S  1 2 3 s 3 s   2 s 。试确定状态反馈矩阵 K，以使闭环系统 s 的极点配置在 1   2, s 2,3    。（20 分） 1 j

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