2018年西安工业大学计算机科学与工程学院810自动控制理论考研仿真模拟五套题
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2018年西安工业大学计算机科学与工程学院810自动控制理论考研仿真模拟五套题（一）.... 2 2018年西安工业大学计算机科学与工程学院810自动控制理论考研仿真模拟五套题（二）.. 12 2018年西安工业大学计算机科学与工程学院810自动控制理论考研仿真模拟五套题（三）.. 22 2018年西安工业大学计算机科学与工程学院810自动控制理论考研仿真模拟五套题（四）.. 33 2018年西安工业大学计算机科学与工程学院810自动控制理论考研仿真模拟五套题（五）.. 44
一、分析计算题
1． 设复合控制系统如图所示。
（1）为了满足扰动对系统输出无任何影响的要求，图中请写出最简单
化简后
的分子及分母多项式取最低幂次多项式。）
应满足什么条件？
（2）为了满足系统在r （t ）=l+t作用下的稳态误差为0, 并且同时满足第（1）问中的要求，
图
【答案】（1）扰动对误差的传递函数为
为满足扰动对系统输出无任何影响的要求，（2）系统的闭环传递函数为
误差传递函数为
此时系统的特征方程为显然闭环系统稳定，由
2． 带有库仑摩擦的二阶系统如图1所示。试求点并判断其类型。
平面上的相轨迹方程、等倾线方程，确定奇
图1
【答案】由系统框图可知
又
则分段线性微分方程为
将相平面分成上下两个区域。
区域：相轨迹方程和等倾线方程分别为
令
的分段线性微分方程中
得为稳定的焦点。
求得其奇点为
等倾线为过点
的一簇直线。
由特征方程可见奇点
区域：相轨迹方程和等倾线方程分别为
由以上两个方程，令由特征方程
得
绘制相轨迹，如图2所示。
得奇点
等倾线为过点可见奇点
的一簇直线。
为稳定的焦点。
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图 2
的区域，相轨迹的奇点
螺旋线。同理，在
的区域的相轨迹是以的平衡段上。
3． 如图所示为一摆杆系统
，两摆杆长度均为L ，摆杆质量忽略不计。摆杆末端的质量块M 视为质点，
两摆杆中点处连接了一根弹簧，当
（1）写出系统的运动方程； （2）写出系统的状态空间表达式。
时弹簧没有伸长与压缩。外力
f （t ）作用在左
杆中点处。假设摆杆与支点间没有摩擦与阻尼，而且位移足够小，
满足
为稳定的焦点，相轨迹是以
为平衡点的内
为平衡点的内螺旋线。相轨迹最终将落在
图
【答案】（1）对左边质量块有
对右边质量块有
因为位移足够小，满足
可得
（2）令
可得系统的状态空间表达式为：