2018年同济大学交通运输工程学院825自动控制原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、分析计算题
1． 控制系统结构图如图1所示，
（1）
系统的稳态误差；
试求：
（2）系统的单位阶跃响应表达式。
图1
【答案】系统的结构等效图如图2所示。
图2
系统闭环传递函数为
系统误差传递函数为
对照标准二阶系统的传递函数可得
系统为过阻尼二阶系统，代入
可得
系统的单位阶跃响应为
2． 已知矩阵A 为
试求A 的特征方程、特征值、特征向量，并求出变换矩阵将A 约当化。 【答案】 ⑴（2）
（3）
对角化变换阵为
因为
故P 可使A 对角化。
因为
故P 可使A 约当化。
3．
图1所示是导弹发射架方位控制系统原理图，希望发射架方位按要求角度转动。
（1）指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 （2）说明控制系统中控制装置的各组成部分。
图1
【答案】（1）控制系统的目的是使导弹发射架能够转动希望的角度。故被控对象是发射架，被控量是发射架转动的角度
系统方框如图2所示。
给定量是手轮的角度
（希望值）。
图2
（
2）控制装置各组成元件如下：
手轮是给定元件，给出导弹发射架希望转动的角度放大器是放大元件；
直流电机和减速器一起组成了执行机构
，对发射架转动角度进行控制。 电位器
关联后跨接到同一电源
与希望角度
两端构成电桥电路，既是测量元件又是比较元件，给
，系统处于平衡
一致时，电桥电路输出电压
出发射架希望转过角度与实际转过角度差的偏差电压
当导弹发射架转过角度状态。
当手轮转过（如顺时针转动）某一角度时转动，减速器带动发射架顺时针偏转。
当
时，系统在新的条件下达到平衡，发射架处于新的希望位置。
的变化规律
当手轮逆时针转动时的调节过程相反，该系统实现了发射架位置跟随手轮转角而变化的控制目的。属于闭环随动系统。
放大器输出电压驱动直流电机正向
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