2018年中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院930自动控制原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、分析计算题
1． 对于图所示数字控制系统，采样周期为T 。写出扰动f （t ）+l（t ）作用下的输出量的z 变换式C （z ）。
图
【答案】扰动f （t ）+l（t ）作用下
2． 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。
图
【答案】设系统开环零点z=-A，极点系统闭环特征方程
且已知
则
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则系统开环传递函数
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
3． 系统的方框图如图2-42示。
（1）用方框图简化的方法求系统的传递函数（2）求使系统稳定的A 取值范围。
图
【答案】⑴
（2）
4． 单位反馈系统的开环传递函数为
试求
时的K 值，稳定裕度
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
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5． 已知系统结构图如图所示。要求：
图
（1）确定系统处于开环状态时，开环系统是否稳定？ （2）若图示闭环系统能稳定工作，且使闭环极点配置在试确定
和取何值才能满足要求。
估算系统在单位阶跃输入作用下的暂态性能指标（超调
和调处。设取
（3）
写出闭环传递函数整时间）之值。
（
4）该闭环系统若用状态空间表达式描述，应选择多少个状态变量? 该系统的状态是否为联合能控能观的？
【答案】（
1）开环状态时，
系统有处于右半平面的极点，所以系统不稳定。 （2
）反馈部分的传递函数为
系统的闭环传递函数为
根据
闭环极点配置在
得到系统的特征方程为对照得到
由
得到
（3）系统的闭环传递函数为
为闭环主导极点。
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