2017年北京科技大学冶金工程研究院851自动控制原理考研冲刺密押题
● 摘要
一、分析计算题
1. 单位负反馈最小相位系统开环对数幅频特性如图1所示。
图1
(1)求出系统的传递函数; (2)系统的相位稳定裕值量是多少;
(3)闭环系统对单位阶跃输入和单位斜坡输入的稳态误差分别是多少? (4)画出系统的Nyquist 图。
【答案】(1)由系统开环对数幅频特性图知,转折频率为线的斜率为-20DB/DeC, 该系统为I 型系统,设系统的开环传递函数为
低频段时,折线的方程为
由系统的剪切频率
可得
解得K=100, 则系统的开环传递函数为
(2)由
可得系统相位裕度为
第 2 页,共 54 页
低频段折
(3)由题意可得
整理可得
可见奈奎斯特图与实轴,虚轴都没有交点。
于是系统的奈奎斯特图如图2所示。
图2
2. 设线性系统的状态方程为
(1)矩阵? 为什么?
(2)根据选定的状态转移矩阵,确定系统矩阵A 。 【答案】(1)由状态转移矩阵的性质,有
可能为系统的状态转移矩阵。 (2)
下面给出两种方法求A 。 法一:代入可得法二:
令
得到
哪一个可能为系统的状态转移
第 3 页,共 54 页
3. 已知
求
时系统输出
找出超调量和过渡过程时间
图
【答案】开环脉冲传递函数
闭环脉冲传递函数
当
时,系统输出z 变换为
可知
若取
则
若取
4. 对于如图所示的最小相位系统的开环幅频特性图,
(1)写出其开环传递函数; (2)求稳定裕量和kg ; (3)判系统稳定性。
图
【答案】(1)(A )(B )(C )系统的开环传递函数依次为
第 4 页,共 54 页