2018年浙江海洋学院自动控制原理(同等学力加试)复试仿真模拟三套题

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2018年浙江海洋学院自动控制原理（同等学力加试）复试仿真模拟三套题（一） (2)

2018年浙江海洋学院自动控制原理（同等学力加试）复试仿真模拟三套题（二） (7)

2018年浙江海洋学院自动控制原理（同等学力加试）复试仿真模拟三套题（三） (13)

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第 2 页，共 17 页 2018年浙江海洋学院自动控制原理（同等学力加试）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． 某采样系统框图如图所示，试求在参考输入和扰动输入作用下的总输出

图

【答案】由题图可：

①

其中

② 又

得

③

联立①②③式解得：

2． 已知单位反馈系统的开环传递函数为 (1)当B=1,C=2,输入r(t)=2sin8t 时,若使稳态输出与输入信号反相,请确定A 的值；

(2)当A=2,B=0,C=-1时,绘制系统的开环幅相曲线,并用奈氏判据判断系统的稳定性；

(3)在2的基础上,如果该系统不稳定,请采用校正方法使得闭环系统稳定。

【答案】(1)由题知系统开环传函为

由输入信号可得:

,且要求输出信号反相即要求 由此可算得

(2)系统开环传函为

:

,其中有一个不稳定环节P=1

。一阶微分环节相角由,不稳定环节相角由

,两积分环节相角为 与虚轴的交点:另代入表达式且令复数实部为0得:

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系统开环幅相曲线如图所示。

图

由题可知:

则

,由Nyquist 稳定判据得该系统不稳定。

(3)由系统开环传函特点可知采用串联校正可以使系统稳定取校正环节为

,则校正

后系统特征方程为:

。由稳定判据易知校正后系统稳定。

3． 设单位负反馈系统的开环传递函数为

(1)

求系统相角裕量为时的K

值；

(2)求系统幅值裕量为

20DB 时的

K 值

；

(3)估算谐振峰值时的K 值。

【答案】(1)

(2)

(3)

4． 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。

【答案】

表

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5． 线性定常离散系统如图1所示。己知r(t)

为单位阶跃函数,采样周期T+ls 。试设计一个数字控

制器D(z),使系统为无稳态误差的最少拍系统。设计后,

该系统是否为无波纹系统?画出系统中a ,

b ,

c ,

d 各点的波形图。

图1

【答案】由题意可得

代入T+1s ,整理可得

根据最小拍系统的设计特点,在单位阶跃输入时的误差传递函数和闭环传递函数分别为

系统控制器的脉冲传递函数为

在单位阶跃输入时,设计后的闭环系统输出和误差响应函数为

进行Z 反变换可得

对于图1中b 点,设其信号为B(z),则有

c 点的信号为b 点的信号进行采样保持的结果,于是得到各点的信号如图2所示。

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图2

整理可得

6． 已知最小相位系统开环对数频率特性(渐近线)如图所示。

(1)写出开环传递函数G(s);

(2)根据相角裕度判别系统的稳定性；

(3)求系统的无差度阶数和静态位置误差系数、静态速度误差系数、静态加速度误差系数；

(4)

求系统阶跃响应动态性能指标。

?

图

【答案】(1)系统的开环传递函数为

(2)剪切频率为

,相角裕度为,系统稳定。 (3)无差度阶数为

。

(4)(5%误差范围)

7． 已知系统的状态空间描述为

分析系统的状态能控性、状态能观性及输出的能控性。

【答案】系统的状态可控性判别矩阵为

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