2015 年山东青岛理工大学自动控制原理考研真题
一(20 分)系统结构图如图 1 所示,画出相应的信号流图,并利用梅逊公式求其传递函数
二、(25 分)某控制系统如图 2 所示,试求
1)a=0,K=8 时,确定系统的阻尼比 ,自然振动频率 。和 r(t)=1 下的稳态误差;(10
分)
2)在保证与 =0.7,稳态误差 ess=0.25 的条件下,试确定参数 a 和 x 的值;(15 分)
三、(20 分)已知某单位负反馈系统的开环传递函数为
1) 绘制该系统以 K 为变量的根轨迹(求出∶渐近线、分离点、与虚轴的交点);(15 分)
2) 求系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益的取值范围。(5 分)
四、(20 分)已知系统的开环传递函数为∶
试绘制系统的概略开环幅相曲线(Nyquist 图),判断系统的稳定性。
五、(25 分)考虑某单位负反馈系统,校正前的开环对数幅频特性曲线
如图 3 所示,
若采用串联校正,取校正装置的传递函数为
1)写出校正前系统的传递函数 G0(s);(10 分)
2) 绘制校正后系统的对数幅频特性曲线
;(10 分))
3)求校正后系统的截止频率 和相角裕度γ。(5 分)
六、(15 分)某线性系统的状态空间表达式为,
1)求其在单位阶跃输入
作用下的解;(9 分)
2)若要求系统为状态完全能控和完全能观,确定待定常数 a,b 的取值范围;(6 分)
七、(10 分)已知非线性系统的状态方程为∶
试用李雅普诺夫第二法判断原点平衡状态是否为大范围渐近稳定。
八、(15 分)已知二阶系统为∶
1) 求系统的传递函数;(4 分)
2) 化系统为能控标准型;(4 分)
3)判断系统能否用状态反馈将闭环极点配置在-1±j,若能,求状态反馈阵。(7 分)