2018年北京信息科技大学经济管理学院810自动控制原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、综合题
1． 系统结构如图所示，输入R （s ），扰动N （s ）, 欲完全消除扰动对输出的影响，并且要求系统对单位阶跃响应指标为超调量
的表达式。
过渡过程时间
（5%误差带）试确定
图
【答案】由系统结构图可得
由典型二阶系统的表达式可得
根据超调量
过渡过程时间t=3s（5%误差带）
要完全消除N （s ）的作用，则使
2． 系统的模拟结构图如图所示。要求
（1）列写系统的状态空间表达式；
（2）能否通过选择a , b，c ，d 的值，使系统的状态完全能控? 为什么？ （3）能否通过选择a , b, c ，d 的值，使系统的状态完全能观? 为什么？
图
【答案】（1）系统的状态空间表达式为
（2）不可能使系统完全能控，从结构图可以看出系统有不可控状态变量。 （3）不可能使系统完全能观，从结构图可以看出系统有不可控状态变量咒。
3． 已知系统的开环传递函数为
（1）当环稳定性。
（2）对于此类系统，试分析什么？
【答案】令
代入传递函数整理可得
（1）当
时，代入可得
和三者满足何种关系时系统有可能稳定，稳定的条件是
时，试绘制系统的奈奎斯特（极坐标）草图，并判断其闭
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图
令其虚部为0, 系统的奈奎斯特图如图所示。系统为II 型系统，系统开环函数在虚轴右侧的极点数P=0
, 曲线顺时针补偿180°，正穿越次数
负穿越次数
系统
闭环不稳定，
闭环传递函数在虚轴右侧的极点数为2。
（2）根据系统频率特性表达式，观察其虚部。 （i ）当其与实轴没有交点时，结论同（1
）。
（ii
）当与实轴有交点，
稳定的条件为此时的实部<-1。
4．
已知系统开环传递函数为
试分别计算
【答案】
令
时，开环频率特性幅值代入传递函数得到
当
时
当
时，
5． 若线性定常系统的传递函数为
为使系统是能控不能观的，试写出该系统的状态空间表达式。 【答案】
和相位
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