2018年重庆交通大学机电与车辆工程学院816自动控制原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、分析计算题
1． 某控制系统框图如图所示，其中
（1）对系统稳定性的影响；
（2）对系统阶跃响应动态性能的影响；
（3）当系统输入为斜坡信号时，系统稳态误差的影响。
为正常数
为非负常数。试分析的值：
图
【答案】由图可知，系统开环传递函数为（1）系统特征方程为
由劳斯判据可知
时，系统稳定。
（2）由开环传递函数形式，与二阶系统标准形式比较系数可得：
值越大，阻尼比越小，超调量越大，上升时间越短。 （3）由题可知系统为型系统，且稳态误差将越大。
2． 已知系统的状态空间表达式为
（1）判断系统的可控性和可观性； （2）求出系统的传递函数； （3）求出系统的状态转移矩阵。 【答案】（1）能控且能观。 （2）
因此
越大，系统在斜坡信号作用下的
（
3）可求得系统的特征值为0，一2。对应的变换矩阵为故状态转移矩阵为
3． 单位反馈系统的开环传递函数为
试求
时的K
值，稳定裕度
其逆矩阵 ，
和剪切频率 可得
【答案】
根据高阶系统的域指标与频域指标之间的经验公式为计算方便，取
，系统的相位裕度的表达式为
4． 控制系统的结构图如图所示。
图
（1）求系统在输入信号R （t ）=1（t
）和扰动信号N
（t ）=1（t ）作用下系统的稳态误差； （2）求出系统参数
并计算系统在单位阶跃输入时的超调量
和调节时间
【答案】（1）系统的前向通道传递函数为
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当
系统稳态误差为
（2）系统的特征方程为比较典型二阶系统特征方程表达式可得
解得
系统的超调量和调节时间为
5．
系统动态方程如下：
在输入
的作用下，如何选取和初始状态x （0）可使系统的输出y 恒为零。
则
由于
【答案】由题意可得
代入得