2018江蘇南京航空航天大學(xué)自動(dòng)控制原理考研真題(B)

1、2018江蘇南京航空航天大學(xué)自動(dòng)控制原理考研真題(B)本試卷共 10 大題，滿分 150 分一、（本題 15 分）已知某系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，求Y(s) 的表達(dá)式。圖 1二（本題 15 分）控制系統(tǒng)如圖 2 所示，其中 K1、 K2 為正的常數(shù)，b為非負(fù)常數(shù)，試分析：1. b值對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響；2. b值對(duì)系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)動(dòng)態(tài)性能的影響；3. b值對(duì)系統(tǒng)單位斜坡響應(yīng)穩(wěn)態(tài)性能的影響。圖 2三、（本題 15 分）已知 I 型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 3 所示，為前饋控制器，且至多有一個(gè)零極點(diǎn)，PI 為比例積分控制器，b 為反饋系數(shù)。1. 當(dāng)2. 當(dāng) 時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出；試確定、PI 參數(shù)和b 。圖 3四、（

2、本題 15 分）控制系統(tǒng)如圖 4 所示，k³0。試畫出系統(tǒng)的根軌跡，分析增益k 對(duì)系統(tǒng)阻尼特性的影響，并確定閉環(huán)系統(tǒng)阻尼x的范圍。圖 4五、（本題 15 分）已知某單位反饋?zhàn)钚∠辔幌到y(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性漸近曲線如圖 5 所示，試分析： 1. 求系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)； 2. 求系統(tǒng)相角裕度g；3. 設(shè)計(jì)串聯(lián)校正環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)滿足截止頻率wc ³ 2，相角裕度g ³ 45°圖 5六、（本題 15 分）設(shè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 6 所示，其中。1. 試?yán)L制a=0 時(shí)的開環(huán)幅相曲線，并用奈氏判據(jù)判斷該系統(tǒng)的閉環(huán)穩(wěn)定性；2. a>0 ，若系統(tǒng)開環(huán)截止頻率為 4，問(wèn)能

3、否滿足相角裕度g > 的要求；3. 討論參數(shù)a 對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。圖 6七、（本題 15 分）一離散系統(tǒng)如圖 7 所示，采用單速同步采樣方式工作，其中T=0.4 秒，試分析:1. 求控制器的脈沖傳遞函數(shù)表達(dá)式；2. 判斷使系統(tǒng)穩(wěn)定的 K 值范圍；3. 若 K=2.5，求在單位階躍輸入時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。附 Z 變換表：圖 7八、（本題 15 分）試用描述函數(shù)法求出如圖 8 所示系統(tǒng)（非線性環(huán)節(jié)的描述函數(shù)為）的輸出信號(hào)c 的自振振幅和頻率，分別畫出信號(hào)c 、x 、y 的穩(wěn)態(tài)波形。圖 8九、（本題 15 分）已知系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為1. 分析該系統(tǒng)的能控性和能觀性；2. 設(shè)采樣周期為T，求離散化后系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式；3. 試求當(dāng)離散化后系統(tǒng)能控能觀時(shí) T 的取值范圍。十、（本題 15 分）已知系統(tǒng)的狀態(tài)方程為1. 分析