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2018年西安工业大学电子信息工程学院810自动控制理论考研强化五套模拟题

  摘要

一、分析计算题

1. 系统的特征方程为

(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

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]

交点为

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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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2. 非线性控制系统如图1所示,设系统初始条件平面上画出r (t )=1(t )时的相轨迹。

已知试在相

图1

【答案】由题意可得,

代入

即为

于是有

整理可得

奇点为

,为虚奇点,

为实奇点,根据初始条件

可得

因此系统的相轨迹图如图2所示。