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2018年中国海洋大学工程学院842自动控制理论考研核心题库

  摘要

一、分析计算题

1. 考察下面一类非线性系统的零平衡状态的稳定特征

【答案】设

旋度为零的约束要求为

至少应为半负定。一个可能的解是先设

约束条件就能满足。再令

最后考察

如果

为正定函数应满足的条件

如果(1)

(2)附加条件仅仅在的平衡状态;

(3)附加条件推广到整个状态空间,

原点为大范围渐近稳定的平衡状态。

如果又不是的函数,旋度为零的

为状态空间原点的邻域,

则正定,

得到结论:如果在状态空问原点的邻域内,

原点为李亚普诺夫稳定的平衡状态; 处,

从而除原点外

原点为渐近稳定

2. 对于图所示数字控制系统,采样周期为T 。写出扰动f (t )+l(t )作用下的输出量的z 变换式C (z )。

【答案】扰动f (t )+l(t )作用下

3. 已知离散系统结构图如图所示,其中误差

提示:

试求当输入

时系统的稳态

【答案】由题图知系统开环脉冲函数为:系统特征方程为:系统为II 型系统,则

4. 设某非线性系统如图1所示,试在

画出满足初始条件

的相轨迹。

即系统稳定。且

图1

【答案】设非线性环节的输入与输出分别为a , b 由系统结构图可知

由题知非线性环节为

因此

开关线①当

方程的解为

故相轨迹方程为与开关线②当

的交点为时

(根据曲线方向,将此交点舍去)

由点

可得方程的解为

相轨迹方程为与开关线③当

的交点为

. 点可得方程的解为

相轨迹方程为与开关线④当.

的交点为时,由点

得方程解为