2017年南开大学计算机与控制工程学院814自动控制原理[专业硕士]考研冲刺密押题
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2017年南开大学计算机与控制工程学院814自动控制原理[专业硕士]考研冲刺密押题（一） . 2 2017年南开大学计算机与控制工程学院814自动控制原理[专业硕士]考研冲刺密押题（二）12 2017年南开大学计算机与控制工程学院814自动控制原理[专业硕士]考研冲刺密押题（三）21 2017年南开大学计算机与控制工程学院814自动控制原理[专业硕士]考研冲刺密押题（四）29 2017年南开大学计算机与控制工程学院814自动控制原理[专业硕士]考研冲刺密押题（五）40
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一、分析计算题
1． 典型二阶系统如图a 所示，其单位阶跃响应曲线如图b 所示。要求：
（1）确定其开环传递函数
（2）系统在r=0.51（t ）+47t作用下的稳态误差。
图
【答案】
2． 系统的状态空间描述为
（1）设
应如何取值？ （2）当
【答案】（1）系统能控性判别矩阵为
系统完全能控时
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为使系统的状态响应中包含全部特征值所对应的运动模态
，
时，求系统的输出响应
（2）系统的闭环传递函数为
故
为对象传递函数，
为控制
3． 如图1所示为一线性控制系统的结构图，器。
图1
（1）试推导出传递函数（2）假设（3）若函数，r （t ）=0时，
试求当n （t ）=0, r （t ）=1（t ）时的输出响应C （t ）;
为如（2）中所给的式子，试选择
使得当n （t ）是单位阶跃
【答案】（1）系统的信号流图如图2所示。
图
2
|
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还需验证系统闭环稳定，系统的特征方程为示：
表
列写劳斯判据如下所
可见系统闭环稳定，设计的满足要求。
4． 水箱水位自动控制系统如图所示，在任何情况下，希望水位高度h 维持不变，试说明系统的工作原理，并画出系统的原理方框图。
图 水箱水位自动控制系统的工作原理图
【答案】系统的被控对象为水箱，给定值为希望水位，
被控量为水箱的实际水位电位器电刷位于中点位置）
当
. 时. 浮子位置升高（或降低），
系统的原理方框图如
（与电位器设定电压相对应，此时
时，电位器电刷位于中点位置，电动机不工作。当
，给电动机提供一定的工作电压，驱动电动通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移（或上移）
，
使水箱水位达到希望值机通过减速器使进水开关的开度减小（或増大）图所示。
图 水位自动控制系统的工作原理方框图
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