PDF《中国计量大学 2019 年硕士研究生招生考试试题》

《自动控制原理 1》试卷 第1页共4页?中国计量大学

2019 年硕士研究生招生考试试题 考试科目代码:801?考试科目名称:自动控制原理 1? 所有答案必须写在报考点提供的答题纸上, 做在试卷 或草稿纸上无效.

一、 (15 分)已知系统方框图如图

1 所示. 图11. 画出系统的信号流图;

(5 分) 2. 试求闭环传递函数 ) ( ) ( s R s C 及输入端定义的误差传递函数 ) ( ) ( s R s E . (10 分)

二、 (15 分)电子心脏起搏器心律控制系统结构图如图

2 所示,其中模仿心脏的传递 函数相当于一个纯积分环节. 图21. 若5.0=ξ对应最佳响应,问起搏器增益 K 应取多大?(5 分) 2. 若期望心率为

60 次/min,并突然接通起搏器,问1s 后实际心率为多少?瞬间最大 心率多大?(10 分) 《自动控制原理 1》试卷 第2页共4页?

三、 (15 分)系统结构图如图

3 所示,[ ] e t r t b t = ? . 图31. 已知 G1(s)的单位阶跃响应为

2 1 e t ? ? ,试求 G1(s);

(5 分) 2. 利用求出的 G1(s),当r(t)=10・1(t)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. (10 分)

四、 (15 分)已知系统结构图如图

4 所示: 图41. 绘出 K*从0→+∞变化时系统的根轨迹;

(8 分) 2. 确定系统处于欠阻尼条件下的 K*范围;

(4 分) 3. 确定系统稳定时的最小阻尼比. (3 分)

五、 (15 分)已知系统传递函数为 )

5 2 )(

2 ( ) (

2 + + + = s s s K s G , 1. 画出奈奎斯特图;

(10 分) 2. 当K=52,利用奈奎斯特稳定判据判断其闭环系统的稳定性. (5 分)

六、(15 分)已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如图

5 所示,试求: 1. 系统的开环传递函数;

(4 分) 2. 截止频率 c ω 和相角裕量γ ;

(8 分) 3. 若使截止频率 s rad c /

10 = ω ,其放大倍数应取多少?(3 分) 《自动控制原理 1》试卷 第3页共4页?图5?

七、 (20 分)已知采样系统结构如图

6 所示,其中采样周期 s T

4 .

0 = . 图61. 求开环脉冲传递函数和闭环脉冲传递函数;

(10 分) 2. 试求使系统稳定时的 K 值范围. (10 分) ?

八、 (20 分) 已知电枢控制的直流伺服电机的微分方程及传递函数为: ( ) [ ] m b m a a m m a m a m a m m m m m m a m m m b b b a a a a a C K f R s R J f L s J L s C s U s dt d f dt d J M i C M dt d K E E dt di L i R u + + + + = Θ + = = = + + =

2 2

2 θ θ θ 1. 设状态变量 m m m x x x θ θ θ & & & = = =

3 2

1 , , ,输出量 m y θ = ,试建立其状态空间表达式;

(8 分) 2. 设状态变量 m m a x x i x θ θ & = = =

3 2

1 , , ,输出量 m y θ = ,试建立其状态空间表达式;

(8 分) 3. 求从 x 到x的变换矩阵T . (4 分) 《自动控制原理 1》试卷 第4页共4页?

九、 (20 分)已知系统的状态空间表达式: [ ]x y u x x

1 1

1 0

3 4

1 0 ? = ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ? ? = & 1. 用李亚普诺夫方法判断该系统是否渐近稳定;

(4 分) 2. 若初始条件 t t u x

1 1

1 0 = ? = , ,求()xt;

(8 分) 3. 分析是否可用状态反馈将( ) bK A? 的特征值配置到{ }

3 3 ? ? , ,若可以,求出状态反 馈增益 K . (8 分) ? ? ? ? 完】?