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1、8A Uni-20-20 学年第一学期工作计划 9864长安大学 2005 年硕士研究生入学考试试题试题名称：自动控制原理（A）第 1 页 共 3 页一、（16 分）已知线性连续系统和线性离散系统的结构图分别如图 1 的（a）和（b）所示。C(s)（1）写出图 1（a）系统的等效传递函数。（8 分）R(s)（2）写出图 1（b）系统的输出z变换表达式C(z)。（8 分）ss2R(s)_K_1ss 1s1sC(s)(a)TD2(s)D1(s)TN(s)R(s)TTGh(s)G1(s)G2(s)C(s)(b)图 1二、（15 分）设单位反馈系统的开环传递函数G(s)续振荡，试确定相应的a和K值。三
2、、（12 分）某仪表随动系统结构如图 2 所示。设输入信号为r(t)46t at2，若该系统的最大工作时间为 1.5s，现要求系统在工作期间误差不超过2.5，问输入信号中的加速度分量参数a应如何选取？r(t)K(s1)，若系统以 2rad s的频率持s as22s1310s(s 4)c(t)图 2答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。试题名称：自动控制原理（A）第 2 页 共 3 页四、（18 分）已知单位反馈系统如图 3 所示。（1）画出以k为参数变量的根轨迹图。（7 分）（2）若系统的一个闭环极点是s 5，求另外两个闭环极点的位置。（6 分）（3）在（2）的
3、情况下，系统是否存在主导极点？若存在，写出简化后的闭环传递函数。（5b18A Uni-20-20 学年第一学期工作计划 9864分）r(t)k(s 5)32s(s 7)c(t)图 3五、（20 分）已知最小相位系统开环渐近对数幅频特性曲线如图 4 所示。（1）写出系统的开环传递函数。（6 分）（2）利用相角裕度判断系统的稳定性。（6 分）（3）若要求系统具有 30的相角裕度，试确定开环放大倍数应如何改变？（8 分）L()-20400.1-60-4010图 4六、（14 分）已知两个最小相位系统的开环渐近对数幅频特性如图 5 所示。试问在系统（a）中加入怎样的串联环节可以达到特性（b）。L()-
4、20-40-201.5351020-40(a)(b)40100200图 5答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。试题名称：自动控制原理（A）第 3 页 共 3 页七、（15 分）已知采样控制系统结构如图 6 所示。设采样周期T 0.4s，（1）求使系统稳定的K值范围。（5 分）（2）去掉系统的零阶保持器，再求K的稳定范围。（5 分）（3）说明零阶保持器的引入对系统稳定性的影响。（5 分）R(s)T1eTssKs(0.5s1)C(s)图 6八、（15 分）已知非线性控制系统的结构如图 7 所示。为了使系统不产生自持振荡，试采用描述函b28A Uni-20-20 学年第一学期工作计划 9864数法确定图 1 中非线性环节的特性参数a和b的数值。bre abau3s(0.8s1)(s1)c图 7九、（15 分）设一个线性定常系统A A,b b,c c，其中1200，b b 0，c c 1 1 1A A 311 0201（1）判断系统的能控性和能观性。（7 分）（2）设计状态反馈增益矩阵K K，使闭环系统的极点配置在10及1 j 3处。（8 分）十、（10 分）证明：线性定常系统A A,B B,C C经过非奇异变换后，其特征值是不变的。答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。鞠躬尽瘁，死而后已。诸葛亮b3