2017年沈阳航空航天大学自动化学院809自动控制原理考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、分析计算题
1． 化简结构图如图所示，计算
图
【答案】
2． 确定系统为完全能观时待定参数的取值范围。
（1）（2）【答案】 （1）
系统完全可观时a 为任意值。
〔2）
要使系统完全能观，则
此时
整理得
时，系统完全能观。
3． 图1是水位控制系统的示意图，图中分别为进水流量和出水流量。控制的目的是保持
水位为一定的高度。试说明该系统的工作原理并画出其方框图。
图1
【答案】当输入流量与输出流量相等时，水位的测量值和给定值相等，系统处于相对平衡状态，电动机无输出，阀门位置不变。当输出流量増加时，系统水位下降，通过浮子检测后带动电位器抽头移动，电动机获得一个正电压，通过齿轮减速器传递，使阀门打开，从而增加入水流量使水位上升，当水位回到给定值时，电动机的输入电压又会回到零，系统重新达到平衡状态。反之易然。
图2
4． 求如图所示控制系统的状态空间模型，并讨论其能控性和能观性。
图
【答案】设系统
的传递函数为
设系统
的传递函数为
用能控标准型对两系统进行实现为
对应的状态空间表达式为
（1）
在
前，串联后系统的状态空间表达式为
'
说明系统不可控。
说明系统可观。 （2）
在
前，串联后系统的状态空间表达式为
说明系统不可控。
说明系统不可观。
5． 单位反馈系统开环传递函数（最小相位系统）的幅频特性曲线如图所示。
（1）求系统此时的相角裕度（2
）设计串联校正装置的传递函数误差
闭环系统响应阶跃输入的超调量和调节时间为多少？ ，
使系统校正后响应输入
的稳态
而且维持系统开环频率特性的中、高频段和校正前相同。
（3）校正后系统响应阶跃输入的超调量和调节时间和校正前相比较有何变化？