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2018年华北电力大学(北京)控制与计算机工程学院841自动控制原理考研强化五套模拟题

  摘要

一、分析计算题

1. 复合控制系统如图所示,其中

系统的稳态误差

均为已知正数。当输入为

希望

(试确定参数A , B 的值)

【答案】系统的闭环传递函数为

系统的特征方程为

因为

均为已知正数,且

因此系统是稳定的。 系统的误差为

系统的稳态误差为

要使

必须有

可确定参数A 和B 的值为

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2.

设有如图所示的机械系统,它由两个彼此耦合的平台构成,

并借助于弹簧和阻尼器到达地基,试选择合适的状态变量,写出该系统的状态空间模型。

【答案】进行受力分析,可得如下的微分方程

可得系统的状态变量关系为

系统的状态空间模型为

3. 单位反馈系统闭环传递函数为

求单位阶跃输入下的稳态误差和单位斜坡输入下的稳

态误差。

【答案】

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单位阶跃输入下,

稳态误差为

单位斜坡输入下,

稳态误差为

4. 采样系统的结构如图所示,采样周期T+ls,

试确定输入为单位阶跃和单位斜坡函数时的稳误差。

【答案】系统的开环脉冲传递函数为

闭环特征方程为

闭环极点为

静态位置误差系数为

因此,当输入为单位阶跃函数时,稳态误差静态速度误差系数为

当输入为单位斜坡函数时,稳态误差为

5. 给定系统

(1)问系统是否完全可控? 若完全可控,则化成一种可控标准型;若不完全可控,则分离可控和不可控子空间;

(2)设计状态反馈使闭环系统极点为-2, -3和-4。又问,一个不完全可控对象能用状态反馈镇定的条件是什么?

两个极点均在单位圆内,说明闭环系统稳定。