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2018年中国科学技术大学信息科学技术学院845自动控制理论[专业硕士]考研核心题库

  摘要

一、分析计算题

1. 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

(2)由(1)知系统状态转移矩阵为:

可得:

初始条件为由

且已知

2. 已知系统结构图如图所示,要求系统在求的K 值范围。

作用时,稳态误差试确定满足要

【答案】72

3. 已知单位负反馈系统的闭环根轨迹图如图所示。

(1

)确定系统开环根轨迹増益K 的范围,

使系统稳定; (2)写出系统临界阻尼时的闭环传递函数。

【答案】

设系统开环零点z=-A

,极点系统闭环特征方程

且已知

由根轨迹图的几何关系

解得:A=4,

B=9/4=2.25。

临界稳定参数(2)

会合点重极点

(1)根据稳定条件知,系统开环根轨迹增益范围为由幅值条件求得

点对应系统的闭环传递函数为

则系统开环传递函数

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4. 单位反馈控制系统的开环传递函数为

请画出开环系统BoDe 图并判别闭环系统稳定性。

【答案】系统BoDe 图如图所示。 由分析可知系统是稳定的。

5. 已知系统的结构图如图1所示,K=4, M=l,k=l,r ⑴=1(t ),

c (0)=0,

振荡,请计算振荡周期)

平面

上画出相轨迹,并画出c (t

)的曲线,而且分析运动情况。(若有稳定误差,请计算其值,若有

图1

【答案】由系统结构图可得

开关线方程为e=0。 当

奇点为(一1, 0)。代入

可得