2016 年山东青岛科技大学控制原理考研真题
1.
(15 分)控制系统结构图如图 1 所示
试求:
(1)输出信号对输入信号的传递函数 C(s) / R(s) ;
(2)输出信号对扰动信号的传递函数 C(s) / N(s) 。
2.
(20 分)已知单位反馈控制系统的开环传递函数为
Gk (s)
试求:
(1)为使闭环系统稳定,确定 K 的取值范围;
(2)当 K 为何值时,系统的单位阶跃响应为等幅振荡,并求出等幅振荡的频率;
(3)为使系统的闭环极点全部位于 s
1 垂线的左侧,确定 K 的取值范围;
(4)当输入信号 r(t) = 1 +t 时,确定系统的稳态误差。
3.
(20 分)已知单位反馈控制系统的开环传递函数为
试求:
(1)绘制 a 从 0
变化的根轨迹,并确定闭环系统稳定的 a 值范围;
(2)当系统的一对共轭复根对应的阻尼比 z=0.707 时,确定系统的闭环传递函数(要求写
成零,极点的乘积形式)。
4. (20 分) 已知反馈控制系统的开环传递函数 Gk (s) 由最小相位环节组成, 其对数幅频
特性渐近线如图 2 所示,
试求:
(1)写 出 开 环 传 递 函 数 ;
(2)计算系统的相位裕度和幅值裕度;
(3)画出 Gk (s) 的 Nyquist 曲线并分析闭环系统的稳定性。
5.
(20 分)采样系统结构图如图 3 所示,其中采样周期 T 1 秒
试求:
(1)写出系统的闭环脉冲传递函数 C(z) / R(z) ;
(2)若已知系统在单位阶跃响应输入的稳态输出 C(¥) = ,求此时 a 的值,以及系
统的输出 响应 c(k) 的表达式。
6.
(20 分)某非线性系统如图 4 所示,其中 k > 0 ,T > 0 ,(N A
)
试求:
(1)用描述函数法分析非线性系统的运动特性;
(2)若存在自激振荡,确定 k 和 T 的值使振幅和频率分别为 A= 2 、w=3 。 7.
系统的状态空间表达式为
(20 分)
7.
(20 分)系统的状态空间表达式为
试求:
(1) 分析系统的状态可控性和状态可观性;
(2) 判断系统能否用状态反馈使闭环极点配置在 -3
8.
(15 分)系统的状态空间表达式为
j2 ,若能,求出状态反馈矩阵。
式中 , 为实常数。
试求
(1)当 u =0 ,系统渐近稳定时,参数 , 应满足的条件;
(2)系统 BIBO 稳定时,参数 ,
应满足的条件。