长安大学考研自动控新制理论.doc

2007年硕士研究生入学考试试题 试题代码：815 试题名称：自动控制理论 共4页 第 1 页 一、（10分）已知单位负反馈系统的方框图如图（一）所示 图（一） 题一 欲使系统阻尼比为0.5，计算K的取值并求出系统峰值时间。 若要保证系统阻尼比，且秒，是否能取到相应的K值，为什么？ 二、（15分）已知系统方框图如图（二）所示 图（二） 题二 用劳斯判据分析闭环系统稳定的条件。 试计算时系统总的稳态误差。 （注：均为正数） 三、（10分）已知单位反馈系统，试证明实轴（-4，-2）区间的任意一点都不是根轨迹上的点。 答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分。 试题代码：815 试题名称：自动控制理论 共4页 第 2 页 四、（15分）已知单位反馈系统的开环传递函数为 （1）画出K=5时系统的近似幅频特性曲线； （2）求出K=5时系统的剪切频率和相角裕度，并判定系统的稳定性；。 （3）求出使系统的相角裕度时对应的K值。 五、（20分）已知采样控制系统如图（三）所示, T为采样时间。 图（三） 题五 其中，试分析系统稳定时的取值范围； 若,试求单位阶跃输入时闭环系统地稳态值。 六、（15分）具有滞环继电器特性的非线性控制系统如图（四）所示。 图（四） 题六 试分析系统是否存在自持振荡，若存在，求出振荡频率和振幅。 讨论系统参数T对确定自振参数； （其中。且滞环继电特性的负倒相对描述函数： ） 答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分。 试题代码：815 试题名称：自动控制理论 共4页 第 3 页 七、（15分）如图（五）所示为某轧钢机钢板测厚系统原理示意图，设钢板以V=1m/s的恒定速度移动，且已知由检测放大－电动机－减速器－轧辊测厚系统的开环传递函数为：。 图（五） 题七 （1）画出控制系统的方框图。 （2）画出系统近似的对数幅频特性曲线。 （3）求测厚系统不产生振荡时最大检测距离（系统不产生振荡的条件是相角裕度大于0），并简略分析实际能否实现。 （注意：轧辊到测试点存在纯滞后，滞后时间为：） 八、（15分）??统的信号流图如图（六）所示 图（六） 题八 用梅逊增益公式求系统的传递函数 求出系统的状态方程 答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分。 试题代码：815 试题名称：自动控制理论 共4页 第 4 页 九、（15分）已知控制系统的方框图如图（七）所示： 图（七） 题九 试求闭环传递函数并联实现的状态空间表达式； 求出系统的状态转移矩阵； 求初始条件为零输入为单位阶跃函数时的系统响应。 十、（20分）已知系统的状态空间表达式为 该系统采用状态反馈能否对系统任意配置极点，为什么？ 求出U—Y间的传递函数； 试设计一个全维状态观测器，使观测器的极点为。 （要求写出全维状态观测器的方程） 答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分。