2017年南开大学计算机与控制工程学院814自动控制原理[专业硕士]考研题库
● 摘要
一、分析计算题
1． 系统结构图如图所示，e （t ）=r（t ）-B （t ）。
图
（1）已知（2）利用求出的调节时间和稳态误差。
【答案】（1）单位阶跃响应进行拉氏变换可得
（2）系统的前向通道传递函数为
系统的闭环传递函数为
当
时，
因此
的单位阶跃响应为
试求：①系统的稳态输出；②系统的超调量、
2． 已知某单位反馈系统的开环传递函数为
当取K=5时，系统的
于-0.5处。
（1）绘制
； 曲线（大致图形）
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曲线与实轴交
（2）判定此时系统的稳定性：
（3）确定使系统稳定的K 的取值范围。
图
【答案】（1）大致图形如图所示。 （2）闭环稳定。
（3）系统稳定时0 3． 如图所示的系统。 图 （1）设外扰动D （s ）=0。已知系统的单位阶跃响应为参数K 和A , 求阻尼系数和自然谐振频率 并确定阻尼振荡频率 和相角 （2）设参考输入为单位阶跃，外扰动为单位斜坡函数： 【答案】（1）系统传递函数为 由系统的单位阶跃响应为达式可得 第 3 页，共 53 页 求 对比典型二阶环节的阶跃响应输出表 4． 某系统结构图如图所示，试求： （1）斜坡输入r （t ）=t•1（t ）时系统的稳态误差 （2）正弦输入r （t ）=（2•sin3t ）•1（t ）时系统的稳态输出 图 【答案】 5． 已知系统的状态空间表达式为 （1）判断系统的可控性和可观性； （2）求出系统的传递函数； （3）求出系统的状态转移矩阵。 【答案】（1）能控且能观。 （2） 其逆矩阵 ， （3）可求得系统的特征值为0，一2。对应的变换矩阵为故状态转移矩阵为 6． 设有零阶保持器的离散系统如图所示。 图 （1）采用周期 时，求使系统稳定的放大系数K 的取值范围； 第 4 页，共 53 页