2018年浙江大学机械工程学系845自动控制原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、分析计算题
1． 设有如图所示的机械系统，它由两个彼此耦合的平台构成，并借助于弹簧和阻尼器到达地基，试选择合适的状态变量，写出该系统的状态空间模型。
图
【答案】进行受力分析，可得如下的微分方程：
令
可得系统的状态变量关系为
系统的状态空间模型为
2． 闭环采样控制系统如图（a ）所示，试求Y （z ）表达式。
【答案】由图（a ）看出，采样开关在反馈回路上，系统的回路较多，为了能较方便地得到图
（c ）的结构图，可以建立方程：
代入上式，两端求星号变换，可得
图
3． 控制系统的结构和幅相特性，分别如图 （a ）和图（b ）所示。
图
试用奈氏稳定判据，判断图示系统的稳定性。 【答案】系统开环传递函数为由奈氏图可知，闭环系统不稳定。
由奈式稳定判据知
4． 采样系统的结构如图所示，采样周期T+ls，试确定输入为单位阶跃和单位斜坡函数时的稳误差。
图
【答案】系统的开环脉冲传递函数为
闭环特征方程为
闭环极点为
静态位置误差系数为
因此，当输入为单位阶跃函数时，稳态误差静态速度误差系数为
当输入为单位斜坡函数时，稳态误差为
5． 某太阳能加热系统的微分方程为：
（1）请列写出系统的状态方程。 （2）当
【答案】由题可知
（1）系统状态方程为
试求系统初始状态为零时的系统响应
两个极点均在单位圆内，说明闭环系统稳定。
（2）由（1）知系统状态转移矩阵为：
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