2018年西安科技大学计算机科学与技术学院818自动控制原理考研强化五套模拟题
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2018年西安科技大学计算机科学与技术学院818自动控制原理考研强化五套模拟题（一）.... 2 2018年西安科技大学计算机科学与技术学院818自动控制原理考研强化五套模拟题（二）.. 12 2018年西安科技大学计算机科学与技术学院818自动控制原理考研强化五套模拟题（三）.. 22 2018年西安科技大学计算机科学与技术学院818自动控制原理考研强化五套模拟题（四）.. 28 2018年西安科技大学计算机科学与技术学院818自动控制原理考研强化五套模拟题（五）.. 39
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一、分析计算题
1． 符合控制系统的微分方程式为
试用状态空间方法求输出量y （t ）。
【答案】先求系统的状态空间表达式。 设系统的状态变量为
则有
系统的状态空间表达式为
可知
系统的状态转移矩阵
己知输入量
初始条件
系统的输入函数为
系统的初始条件为
由公式
可得输出量为
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2． 典型二阶系统的传递函数为
其阶跃响应分别如图（1）〜（6）所示，另有
极点位置和阻尼系数如图（A ）〜（f ）所示（横轴为实轴，纵轴为虚轴），请在答题纸上给出配对关系，使正确的阶跃响应和极点位置及阻尼系数相对应。
图
【答案】
对于图（1）, 系统动态响应为等幅振荡，系统的阻尼比对于图（3），系统不稳定，且振荡，对应图（f ）;
对于图（4）, 系统稳定且不振荡，系统临界阻尼或过阻尼，对比（4）和（5），发现（5）更早达到稳态值，而（4）相对缓慢，故对应图（A ）:
对于图（5），根据（4）的分析，对应图（B ）; 对于图（6）, 系统不稳定且不振荡，对应图（D ）。
对应图（e ）;
对于图（2）, 为典型的欠阻尼系统的响应曲线，对应图（C ）;
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3． 非线性系统如图1（a ）所示，试用描述函数法计算K=10时系统的自振振幅及频率，并求K 的临界稳定值。
图1
图1（a ）和图1（c ）两环节的描述函数依次为
【答案】将三个串联在一起的非线性环节进行等效合并。反馈通道的饱和特性和前向通道的饱和特性同时达到饱和状态，因此可以将反馈通道的非线性特性去掉，将前向通道中两非线性环节进行合并得到等效图如图2所示
图2
设
令
代入整理得到
令
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