2017年大连大学信息工程学院821自动控制原理(含现代20%)考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 已知线性系统状态转移矩阵
则系统的状态阵A 为。 【答案】
2． 设系统的开环传递函数为
【答案】
则其开环幅频特性为_____，相频特性为_____。
3． 控制系统的_____称为传递函数。一阶系统传函标准形式是_____，二阶系统传递函数标准形式是_____。
【答案】输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比
值
（或：
4． 对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：_____、快速性和_____。
；准确性（或：稳态精度，精度） 【答案】稳定性（或：稳，平稳性）
5． 已知一线性定常系统的传递函数为稳态输出为_____。
【答案】
6． 已知系统微分方程为
则当输入信号为
时，此系统的
则该系统相平面中的奇点位置_____，奇点的性质为_____。
稳定焦点。
，特征方程为【答案】奇点为（0，0）
二、分析计算题
7． 已知非线性系统的结构如图所示，若以为相坐标，
（1）写出相平面上的开关线方程和分区微分方程；
（2）在坐标原点所在区域内，确定奇点的位置和类型，并写出该区内相轨迹的渐近线方程。
图
【答案】（1）由题意可得
代入整理后为
开关线为
（2）在坐标原点所在区域内
，征方程为迹的渐近线为
试确定系统在阶跃输入量
，奇点为（0, 0），对应的特
，因此奇点为稳定节点，且为实奇点，该区域内相轨
8． 非线性控制系统的结构图如图1所示，而且r （t ）=R作用下的相轨迹。
图1
【答案】由题意可得
即
代入②式可得
又因为e=r-y，即y=r—e , 代入①式可得
非线性环节图，可得
代入③式为
（1
）当奇点为稳定焦点。
（2）当奇点
为稳定节点。
因此阶跃信号输入条件下，
在在
定，如图2所示，
可知系统的稳态误差为零。
区域，相轨迹为最终趋向于坐标原点的对数螺旋线；
决
区域，系统的相轨迹为通过原点的抛物线，根轨迹初始点由初始条件
时，奇点为（0, 0）, 特征方程为
因为
即
，
特征方程为时. 奇点为（0.0）
.
因为
即
则
图2
9． 设某速度跟踪系统如图所示，要求：
（1）若要求系统工作在多少？
的状态下，K 应为多大？
（2）系统输入r （t ）是幅值为36的阶跃信号，系统开始工作后，系统输出c （t ）最大值为