2022年内蒙古科技大学943自动控制原理复试仿真模拟三套题

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目录

2018年内蒙古科技大学943自动控制原理复试仿真模拟三套题（一） (2)

2018年内蒙古科技大学943自动控制原理复试仿真模拟三套题（二） (9)

2018年内蒙古科技大学943自动控制原理复试仿真模拟三套题（三） (15)

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第 2 页，共 20 页 2018年内蒙古科技大学943自动控制原理复试仿真模拟三套题（一）

特别说明：

1-本资料为2018复试学员内部使用，严格按照2018复试常考题型及难度全真模拟预测。

2-资料仅供复试复习参考，与目标学校及研究生院官方无关，如有侵权、请联系我们立即处理。 ————————————————————————————————————————

一、分析计算题

1． 单位负反馈系统的开环传递函数为

(1)试绘制G(s)对数渐近幅频特性曲线和相频特性曲线；

(2)运用对数频率稳定判据判别闭环系统的稳定性:如果闭环稳定,试求相角稳定裕度y 和幅值稳定裕度h.

【答案】(1)系统对数渐近幅频特性曲线和相频特性曲线如图所示。

图

(2)系统的相角裕度为,幅值裕度为,说明系统是稳定的。

2． 已知某系统的开环传递函数为

。 (1)分析能否利用如图(a)所示的输出反馈任意配置闭环系统的特征根；

(2)分析能否利用如图(b)所示的状态反馈任意配置闭环系统的特征根；

(3)

试分别设计输出反馈和状态反馈使系统的阻尼比为

。设计状态反馈时,可选择无阻尼自然振荡频率为； (4)比较上述两种设计方法对系统瞬态性能的影响。

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(a)

(b)

图

【答案】(1)图(a)系统的传递函数为

特征方程为

根据韦达定理可知,

系统的两特征根之和为-8,故不能通过输出反馈任意配置特征根。

2)图(b)

,没有状态反馈时

,

’系统的状态空间形式为

系统的能控性矩阵为

?

说明系统完全可控,

可以通过状态反馈实现闭环系统特征根的任意配置。 (3)使用输出反馈时

,由,得到k=32。

由图所示可得加入状态反馈后

状态空间形式为

特征方程为

f

可以得到

。

(4)由(3)知使用输出反馈时的传递函数为

使用状态反馈时的传递函数为

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显然使用状态反馈得到的系统的自然振荡频率比输出反馈时大,因此系统上升时间和峰值时间较输出反馈时短,系统反应变快,由于阻尼比一样,故超调量一样。在这种情况下,使用状态后馈能获得比输出反馈更好的动态性能 3． 己知离散系统结构如图所示，且

试确定系统的脉冲传递函数

并判断系统的稳定性。

图

【答案】由差分方程可得

因此有

系统的特征方程为

求解这个方程得到显然系统不稳定。 4． 已知

的单位阶跃响应为

，试求

；

利用求出的& (s)，当时，试求：①系统的稳态输出；②系统的超调量、调节

时间和稳态误差。

【答案】(1)单位阶跃响应进行拉氏变换可得

(2)系统的前向通道传递函数为

系统的闭环传递函数为

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第 5 页，共 20 页 当时，，，因此

5． 系统结构如图所示

，输入R(s),

扰动N(s)，欲完全消除扰动对输出的影响，并且要求系统对单位阶跃响应指标为超调量，

过渡过程时间(5%误差带）试确定及的

表达式。

图

【答案】由系统结构图可得

由典型二阶系统的表达式可得

根据超调量，过渡过程时间t=3s(5%误差带）

解得，于是。

要完全消除N(s)的作用，则使

O

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