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2017年电子科技大学电子科学技术研究院839自动控制原理考研仿真模拟题

  摘要

一、分析计算题

1. 已知齐次状态方程.

其状态转移矩阵为

要求:(1)计算系统矩阵A ;

(2)计算系统的特征值,确定系统状态的稳定性; (3)设初态(4)若输入矩阵【答案】(1)系数矩阵(2)(3)(4)

2. 系统的特征方程为

计算

时的状态X (1):

计算系统的传递函数

系统状态稳定。

输出矩阵

(1)画出A=-2, A=l,A=6,A=9,A=10时的根轨迹。 (2)求出根轨迹在实轴上没有非零分离会合点时A 值的范围。 【答案】1)A=1时,系统特征方程为

根轨迹是-1及整个虚轴,见图(A )。

特征方程可写为

开环传递函数为

可知系统有3支根轨迹,起于0,0, -A , 止于-1和无穷远。渐近线与实轴交角是

求实轴上的分离会合点

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交点为

解得

当A=2时,实轴上的根轨迹区间为

(不在根轨迹上,舍去)

分离点是1.186,对应的k=0.524根轨迹见图(B )。 A=6,实轴上的根轨迹区间是

是复数,不是实轴上的分离会合点。根轨迹见图(C )。 A=9,实轴上的根轨迹区间是[-9,

-1]

对应的k=27。根轨迹见图(D ) A=10,实轴上的根轨迹区间是

对应的

根轨迹见图(e )。

(2)当分离会合点s2, 3不是实数时,系统没有非零分离会合点

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3. 线性定常离散系统如图所示,己知采样周期

参考输入为

试确定K 的取值范围。

要使系统的稳态误差小于

【答案】由题意可得

因此当输入为

的稳定性,系统的特征方程为

作双线性变换,令系统稳定时,

4. 系统开环传递函数

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时,。由题意知考虑系统

代入整理可得