青岛科技大学考研专业课试题2016控制原理.pdf

1、 第 页（共 4 页） 1 青青 岛岛 科科 技技 大大 学学 二一六年硕士研究生入学考试试题 二一六年硕士研究生入学考试试题 考试科目：控制原理 考试科目：控制原理 注意事项：1本试卷共 8 道大题（共计 19 个小题） ，满分 150 分； 2本卷属试题卷，答题另有答题卷，答案一律写在答题卷上，写在该试题卷上或草纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划； 3必须用蓝、黑钢笔或签字笔答题，其它均无效。 1.（15 分）控制系统结构图如图 1 所示G1(s)G2(s)-R(s)C(s)H(s)G0(s)Gn(s)N(s)图 1 试求： （1）输出信号对输入信号的传递函数( )/( )C s

2、R s ；（2）输出信号对扰动信号的传递函数( )/( )C sN s。2.（20 分）已知单位反馈控制系统的开环传递函数为 ( )(0.11)(0.251)kKG ssss 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1s 垂线的左侧，确定K的取值范围； （4）当输入信号1r tt= +（）时，确定系统的稳态误差。 第 页（共 4 页） 2 3.（20分）已知单位反馈控制系统的开环传递函数为21()4( )(1)ksaG sss试求：（1）绘制a从0变化的根轨迹，并确定闭环系统稳

3、定的a值范围； （2）当系统的一对共轭复根对应的阻尼比=0.707z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( )kG 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，0.52100L(w) dBw 图 2 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( )kG 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1T秒， （1aTzZsaze ） 第 页（共 4 页） 3 -T( )r t( )e t( )c t1Tses1sa 图 3 试求

4、： （1）写出系统的闭环脉冲传递函数( )/( )C zR z； （2）若已知系统在单位阶跃响应输入的稳态输出3(1)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0k ，0T ，（ 4MN AA）22(4)ks s (t)0r( )c t_11Ts 图 4 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2A=、=3w。 7.（20 分）系统的状态空间表达式为 010,-2-3110 xxuyx 试求： (1) 分析系统的状态可控性和状态可观性； 第 页（共 4 页） 4 (2) 判断系统能否用状态反馈使闭环极点配置在-32j，若能，求出状态反馈矩阵。 8.（15分）系统的状态空间表达式为00155155000200 xxuyx 式中, 为实常数。试求（1）当0u =，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。