2011控制原理-青岛科技大学研究生处.doc

青 岛 科 技 大 学 年士研究生试试﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡20分）已知单位反馈控制系统的开环传递函数为： (K0) 1．试确定闭环系统稳定时K的取值范围； 2．当K为何值时系统出现等幅振荡，并确定等幅振荡的频率； 3．当输入 时，求系统的稳态误差。 二、（20分）设控制系统如图（2）所示： 1.试绘制系统的根轨迹图； 2.分析系统的稳定性。 三、（20分）某放大器的传递函数，当输入正弦信号振幅为3，频率ω=2/秒时，测得输出幅值,相位差角，试求放大系数K和时间常数T各为多少？ 第 1 页（共 3 页） 四、（20分）闭环控制系统结构图如图（4）所示，其中：τ0； 1.试用奈魁斯特稳定判据讨论参数τ对系统稳定性的影响。 2.绘制系统稳定情况下的开环幅相曲线（即极坐标图）及开环对数频率特性曲线（幅频特性曲线用渐近线表示即可）。 五、（20分）一非线性控制系统如图（5）所示，其中 h=1,M=1。 非线性环节的描述函数为：N(A)= , (A≥h), A为非线性环节输入信号的振幅。 1．试用描述函数法分析系统的稳定性，若系统存在周期运动，试分析周期运动的稳定性。 2．画出 -1/N(A)和G(jω)的曲线。 六、（20分）已知采样系统结构图如图（6）所示，其中D(z)的差分方程表达式为：； 1．求系统的开环脉冲传递函数G(z)； 2．求系统的闭环脉冲传递函数C(z)/R(z)； 3．试确定增益K的稳定范围； 4．要求输入为单位斜坡信号时，系统的稳态误差，确定K的取值范围。 第 2 页（共 3 页） 七、（15分）设线性定常齐次状态方程为 ； 其中 1．试求该系统的特征方程； 2．求系统的状态转移矩阵； 3．求状态转移矩阵的逆矩阵。 八、（15分）已知系统的传递函数如下（k为常数）： 1．写出其能控标准型、能观标准型及对角形的状态空间表达式； 2．讨论k值对系统能控能观性的影响。 第 3 页（共 3 页）