华科自动化考研真题
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华中科技大学
2008年研究生入学考试试题(自动控制原理829)
一, 选择题(共20分)
1,绘制系统的根轨迹必须依据
A 相角条件
B 幅值条件
C 相角条件和幅值条件
D 闭环传递函数
2,若系统对数幅频特性曲线ωc 处得斜率为-40dB/dec ,则闭环系统 A 不稳定 B 稳定 C 稳定性不确定 D 振荡
3,系统的截止频率ωc 增大,则系统的时间响应
A 不变
B 变慢
C 变快
D 有超调
4,系统的结构确定之后,描述系统的方框图是
A 唯一的
B 不唯一的
C 不确定
D 不可变的
5,若实轴上开环极点和开环零点间的线段是系统根轨迹的一部分,则在这段根轨迹上的分离点个数为
A 0个
B 1个
C 2个
D 不确定
6,用滞后装置对系统进行串联校正,主要是利用校正装置的
A 相位超前特性
B 相位滞后特性
C 低频幅值衰减
D 高频幅值衰减
7,已知离散系统在w 平面闭环极点的位置为P1,2=-1-j,-1+j 和P3=0.5,那么 系统是
A 稳定
B 不稳定
C 临界稳定
D 不确定
8,已知单位反馈的采样系统,其开环脉冲传递函数为G(z)=)368.0)(1()717.0z 68.30--+z z (,试问针对单位斜坡输入设计一个最少拍无纹波系统,系统达到稳定需要
A 1拍
B 2拍
C 3拍
D 4拍
9, 非线性性控制系统中非线性部分的负倒数描述函数-
)
(1A N 和线性部分(最小相位)的频率特性G(jw)如图所示,则系统
A a 点的自激振荡是稳定的
B a ,b 点的自激振荡是稳定的
C c 点的自激振荡是稳定的
D c ,d 点的自激振荡是稳定的
10,如果单输入单输出系统传递函数中出现零极点对消情况,那么
A 系统一定既能控又能观
B 系统一定不能控
C 系统一定不能观
D 系统一定不能观或不能控
二, 简答题(回答要点,并作简要计算或解释。
每小题6分,共60分)
1,二阶系统的传递函数为)()(S R S C =,系统的阶跃响应是否存在振荡,为什么?
2,系统的闭环特征方程为S 2+(1+K)S+2K=0,作出系统以K 为变参数的根轨迹图,并由图分析系统的稳定性。
3,系统由如下微分方程组描述
试画出系统的结构图。
4,系统的结构图如图,求系统在r(t)=1(t)时的稳态误差E (S ).
5,某系统的闭环传递函数为
)()(S R S C =)
12)(11(++S T S T K 试求系统在正弦信号r(t)=sin2wt 作用下的稳态输出c(t)。
6,试简述采用频率法对系统进行反馈校正的主要思路
7,已知系统的状态空间表达式为
=2100202
31x+1
-1-1112u ,y=110x 试判断系统的能控性,能观性和稳定性
8,求系统
的奇点,并分析奇点的性质
9,已知采样控制系统的数字控制器的输出表达式为
u(k)=u(k-1)+3e(k)+2e(k-1)+e(k-2)
求该数字控制器的脉冲传递函数
10, 求如图所示的系统脉冲传递函数
三,(16分)单位负反馈系统的开环传递函数为
G(S)H(S)=)3()1(-+s s s K 1,K=10求系统的单位阶跃响应,并作出响应曲线
2,计算单位阶跃响应的超调量及峰值时间
四,(12分)系统的开环传递函数为G(S)=K(Ts+1)/s 2(τs+1),其中T>τ。
试画出系统的开环频率特性的极坐标图,并用奈氏判据分析系统的稳定性。
五,系统的对数幅频特性如图,试证当系统的相角裕度达到最大时,有γ=arctan h 21
h - ,其中h=ω3/ω2为中频段宽度
六,(14分)非线性系统如图所示
1)当K=0时,在c-平面上画出由c(0)=1,(0)=0出发的相轨迹大致图形
2)当K=0.5时,在c-平面上画出由c(0)=1,(0)=0出发的相轨迹大致图形
3)由上面两个相轨迹分析比例微分的作用
七,(14分)已知系统的状态空间表达式为
=
2-00
12
-0012
-x+001u ,y=001x
1) 求x(0)=1
01
,u=0时系统的输出响应
2) 若希望将系统的极点配置在-1+j ,-1-j ,-5处,试设计一状态反馈阵,并绘制带反馈的状态变量图。