2015年中国计量大学考研专业课试题801.pdf

1、 自动控制原理 1试卷 第1页 共 3 页 一、 （一、 （15 分）分）分别用下列方法求图 1 所示系统的传递函数。 (1) 结构图等效变换； (8 分) (2) 梅逊公式。 （7 分） sG1 sG3 sG2 sG4 sH2 sH1 sH3 sR sC 图 1 二、 （二、 （15 分）分）已知二阶系统在单位阶跃信号输入下的最大超调量0.15pM，调整时间6 (5%)sts。 (1) 确定系统的阻尼比； （5 分） (2) 求系统的开环传递函数； （5 分） (3) 给出减小超调量的方法并说出理由。 （5 分） 三、 （三、 （15 分）分）一单位反馈系统如下图 2 所示， 其中 Gc(s

2、)=1， (1) 判断闭环系统的稳定性； (10 分) (2) 求单位阶跃输入时的稳态误差。(5 分) 图 2 四、 （四、 （15 分）分）已知系统开环传递函数为(12)( )( )(1)(2)(10)K sG s H ssss， (1) 绘制系统根轨迹； (8 分) (2) 当 s1,2-110 j时，求系统其它闭环极点和相应根轨迹增益；(5 分) (3) 是否存在主导极点？ (2 分) R(s) C(s) )(sGc)10)(5(20sss 自动控制原理 1试卷 第2页 共 3 页 五、 （五、 （15 分）分）画出250()()(2)()25)G jH jjjj的奈氏图， (10 分)

3、 判断其闭环系统的稳定性。 (5 分) 六、 （六、 （15 分）分）已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如图 3 所示，试求 (1) 写出系统的开环传递函数； (5 分) (2) 求相稳定裕度 和剪切频率cw ；(6 分) (3) 判断系统的稳定性。 (4 分) 图 3 七、 （七、 （20 分）已知一采样系统如分）已知一采样系统如图 4 所示，其中采样时间 T=1s。试求： (1) 开环脉冲传递函数( )( )C zE z； (6 分) (2) 闭环脉冲传递函数( )( )C zR z； (6 分) (3) 闭环系统稳定的 k 值范围。 (8 分) 2 40 -20 -40 -40d B

4、/dec wc 26 1 4 20 db wT ( )C s( )R s ( )E s seTs1图 4 (2)Ks s . 自动控制原理 1试卷 第3页 共 3 页 八、 （八、 （20 分）分） 已知系统的状态空间表达式为： 112201056120 xxuxxyx (1) 画出系统的状态图；(8分) (2) 试将状态方程化为对角标准形。(12分) 九、 （九、 （20 分）分）如图所示，车身质量：M1=1500kg， 簧下质量：M2=320kg，悬架弹簧刚度：Ks=10000N/m， 悬架阻尼系数：b=140000N.s/m，轮胎刚度： Kt=10Ks，已经设计了状态反馈控制器uKx, 可将系统极点配置在55 , 55 , 25, 100 ii， 状态表达式如下， (1) 判断系统能控性；(10分) (2) 求系统在路面w=10cm阶跃输入时的超调量； (5分) (3) 求系统调整时间（稳态误差2%） 。 (5分) 【完】 xAxBUyCx111112212222010000/ M/ M/ M/ M1/ M0,000100/ M/ M()/ M/ M1/ M/ MsssstkbkbABkbkkbkT10,10CuUw