2009年山东青岛科技大学控制原理考研真题.doc

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2009 年山东青岛科技大学控制原理考研真题一、（20 分）反馈控制系统如图（1）所示： 1．当 G1(S)=K 时，试求在 r(t)= 1(t),f(t)=Tn1(t)作用下系统的稳态误差； 2．为消除稳态误差，系统结构应作如何变化，并给出分析结果。 F(S) G1(S) R(S) + E(S) + 1 C(S) _ + S（JS+1）图（1）二、（20 分）控制系统如图（2）所示:其中 Kt>0； 1.试绘制以 Kt 为变量的根轨迹图； 2.确定使闭环系统阶跃响应曲线为衰减振荡状况时 Kt 的取值范围。 R(S) + E(S) + 1 C(S) - - S (S+1) KtS 图（2）三、（20 分）已知单位反馈控制系统的开环传递函数为：

G S  ( ) K (0.2S+1)(0.5S+1)(S-1) 1.试确定闭环系统稳定时 K 值的范围； 2.当 K 为何值时系统出现等幅振荡，并确定等幅振荡的频率。四、（20 分）某反馈系统的开环传递函数为： G(S)H(S)= K(TS+1) S(2S-1) , 其中 (K>0,T>0) 试用奈奎斯特稳定判据判断其稳定性。 1．K=10 时，求出处于临界稳定的 T 值； 2．T=1 时，讨论 K 的稳定范围。五、（25 分） 1．写出无源超前网络的传递函数、最大超前角频率及最大超前角； 2．画出其零、极点分布图；对数幅频特性、相频特性曲线；幅相曲线（即极坐标图）。

六、（20 分）一离散控制系统如图（6）所示，其中采样周期 T=0.5 秒；数字控制器 D(z) 的差分方程式为： m(kT)=m(kT-T)+2e(kT) ，求系统的开环脉冲传递函数 G(z)；求闭环脉冲传递函数 C(z)/R(z)；确定 K 值的稳定范围；在单位斜坡输入下系统的稳态误差。 r(t) + e*(t) m*(t) 1-e-TS K c(t) D(z) - T S S +2 图（6）七、（25 分）已知系统的传递函数为： ( ) Y S ( ) U S  20 2 3 S +4S +3S 1．写出其状态空间表达式的能控标准形； 2．试设计一个状态反馈阵 K，使闭环系统的极点为：λ1=-5，λ2=-2+j2，λ3=-2-j2 。

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