2018年浙江大学海洋学院845自动控制原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、分析计算题
1． 设系统的状态空间描述为
（1）设计状态反馈矩阵K ，使系统闭环极点配置在【答案】（1）
（2）状态反馈后的状态空间表达式为
因为系统的传递函数出现了零极点相消，故状态反馈后系统不完全能观能控。原系统的能观能控性矩阵为
由于
原系统完全可控；
处；
（2）求出状态反馈后系统零极点形式的传递函数，对出现的现象进行说明。
原系统的能观性矩阵为
由于
原系统元全可观。
状态反馈不改变系统的能控性，故状态反馈后的系统仍然可控，系统的能观性矩阵为
可知状态反馈后系统不可观，是因为状态反馈使系统的传递函数出现了零极点相消破坏了原系统的可观性。
2． 图1为角度随动系统方框图，其中，角度编码器增益率放大器增益阻
电流反馈増益减速器速比
测速机反馈增益
电动机力矩系数
电动机转子转动惯量
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前置放大器增益反可变；功
电动机电枢电
电动机反电势系数
电动机电枢电感
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图1
（1）试求系统开环传递函数； （2）当角频率的关系；
（4
）当（5）当
【答案】（1）系统的信号流图如图2所示。
时，试判断系统稳定性；
时，试求系统的稳态误差。
时，试画出系统开环BoDe 图；
（3）假设电枢电感很小，可以忽略不计
，试求前置放大器增益反与近似阻尼比及无阻尼自振
图2
则有
由梅森公式，得
（2）当
时，得
系统的BoDe 图如图所示。
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图
（
3）由题意1=0，此时，
系统的闭环传递函数为
则有
（4）当
时，得
系统的特征多项式为
列劳斯表如下
表
由劳斯稳定判据知系统稳定。 （5）当则分别为
时，得
和
时，系统的稳态误差分别为
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