2018 年山东省中国海洋大学自动控制理论考研真题
一、简答题(共 48 分,每小题 6 分)
1.在控制系统综合时,必须考虑哪三个方面的因素?
2.维纳创立的控制论的核心思想是什么?
3. 前馈控制和反馈控制各有什么特点?为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统
的控制品质?
4.简述串级控制系统的特点。
5. 试从物理上描述积分饱和现象。
6.从频域研究线性系统时的典型输入信号是什么,为何用这种典型输入信号?
7.用来分析非线性系统的描述函数法是怎样产生的?
8.经典控制理论主要研究 SISO 线性定常系统,如果是 MIMO 线性定常系统,用经典控制理论
的方法怎样处理?
二、(12 分)请详细论述 PID 控制器的作用。
三、(12 分)已知系统的状态方程和初始条件如下,求齐次状态方程的解。
四、(13 分)控制系统结构图如下所示,当系统的输入信号为 r(1)=1(1)+2t,若要求系统的稳
态误差不大于 0.5,请确定 K 值的范围。
五、(13 分)考虑线性时不变系统
证明若该系统不能控,则必存在 A 的一个特
征值和对应的左特征向量α,使得αB=0。
六、(13 分)设单位反馈系统的开环传递函数为
(1)求闭环系统稳定时 k 值的范围;
(2)若要闭环特征方程根的实部均小于-1,问 k 的取值范围。
七、(13 分)采样控制系统框图如下图所示,
试证明其闭环脉冲传递函数为:
八、(13 分)已知以下微分方程描述了系统的动态特性:
(1)选择状态变量
,写出系统的状态方程;
(2)根据(1)的结果,由以下的状态变换:
确定新的状态变量
试写出关于新状态变量
的状态空间模型。
(3)线性变换后系统的稳定性改变了吗,为什么?
九、(13 分)二阶系统
通过实验测试得到其 Bode 图如下,其中实线为理论 Bode 图,虚线为采用折线近似的 Bode
图,图中特征点的信息如下:
A 点坐标为(0.01,-26);
B 点为理论幅频曲线的最大值,坐标为(2.83,-21.6);
C 点为折线近似幅频曲线的交点,坐标为(3.2,-26);
请计算 m,b,k 的值。