2018年西安建筑科技大學(xué)考研專業(yè)課真題836自動(dòng)控制原理（含現(xiàn)代控制理論）

1、西安建筑科技大學(xué)2018年攻讀攻讀碩士學(xué)位研究生碩士學(xué)位研究生招生招生考試試題考試試題(答案書寫在本試題紙上無效?？荚嚱Y(jié)束后本試題紙須附在答題紙內(nèi)交回答案書寫在本試題紙上無效?？荚嚱Y(jié)束后本試題紙須附在答題紙內(nèi)交回))共4頁考試科目:適用專業(yè):（836）自動(dòng)控制原理（含現(xiàn)代控制理論）一、一、（共（共15分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示所示。求系統(tǒng)的控制科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科、控制工程1、開環(huán)傳遞函數(shù)()kWs；（3分）2、系統(tǒng)的輸出

2、()cXs；（6分）3、系統(tǒng)的誤差()Es。（6分）二、二、（共（共12分）已知系統(tǒng)的方塊圖如圖分）已知系統(tǒng)的方塊圖如圖2所示。所示。當(dāng)輸入為單位斜坡函數(shù)時(shí)，求系統(tǒng)在輸入信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差；求使系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差小于0.2的K取值范圍。三、三、（共1616分）分）給定控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為給定控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為0)2()(≥?=aassassWK。1、繪制以a為參數(shù)的根軌跡；（有必要的步驟和數(shù)據(jù)）（10分）2、利用根軌跡分析a取何值

3、時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定；（3分）3、求系統(tǒng)工作在欠阻尼狀態(tài)時(shí)a的取值。（3分）四、四、（共2020分）最小相位系統(tǒng)的分）最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖3所示。所示。1、寫出系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)()kWs；（3分）2、若采用串聯(lián)校正裝置對(duì)其進(jìn)行校正，確定所用的是何種性質(zhì)的串聯(lián)校正裝置；（3分）3、畫出校正裝置的對(duì)數(shù)幅頻特性及校正后系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性；（6分）4、計(jì)算校正前、校正后系統(tǒng)的相位裕量；（4分）5、分析該校正裝置對(duì)系

4、統(tǒng)性能的作用。（4分）第1頁第2頁注：x0.010.11101001000arctanx0.575.7145.0084.2989.4389.94五、五、（共（共1212分）分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖4所示所示。其中非線性環(huán)節(jié)的描述函數(shù)為11()(1)6NAA=。畫圖分析系統(tǒng)是否產(chǎn)生自振，若產(chǎn)生自振，試求自振的頻率和振幅。六、六、（共1515分）采樣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖分）采樣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。所示。采樣周期1Ts=，系統(tǒng)開環(huán)

5、脈沖傳遞函數(shù)為：0.632()(1)(0.368)kKzWzzz=??1、確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的K取值范圍；（5分）2、求當(dāng)1K=時(shí)，系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的輸出穩(wěn)態(tài)值及穩(wěn)態(tài)誤差；（6分）3、求系統(tǒng)的差分方程。（4分）注：22111()()()1(1)aTzTzzZZZszszsaze?===???1圖1W()rXs()dXs()cXs2W3H1H2H()Es2圖圖3210(1)ss圖4dBL(ω)0200.010.11101002040ω1s圖5

6、西安建筑科技大學(xué)2018年攻讀攻讀碩士學(xué)位研究生碩士學(xué)位研究生招生招生考試試題考試試題(答案書寫在本試題紙上無效?？荚嚱Y(jié)束后本試題紙須附在答題紙內(nèi)交回答案書寫在本試題紙上無效?？荚嚱Y(jié)束后本試題紙須附在答題紙內(nèi)交回))共4頁考試科目:適用專業(yè):（836）自動(dòng)控制原理（含現(xiàn)代控制理論）七、七、（共（共2020分）設(shè)線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為分）設(shè)線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為控制科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科、控制工程[]1122120112311

7、0?????????=?????????????????????????=????????xxuxxxyx1、求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)()Ws；（4分）2、將系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式轉(zhuǎn)化為對(duì)角標(biāo)準(zhǔn)型；（6分）3、用李雅普諾夫第二法判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（5分）4、判斷系統(tǒng)的能觀測(cè)性，若能觀測(cè)，求系統(tǒng)的能觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)型；若不能觀測(cè)，求能觀測(cè)子空間表達(dá)式。（5分）八、八、（共（共14分）設(shè)線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式如下，輸入函數(shù)分）設(shè)線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)空間表

8、達(dá)式如下，輸入函數(shù))(1)(ttu=。[]1122122011(0)030111xxuxxxxyx????????????==???????????????????????????=?????????1、求系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣)(tφ；（4分）2、求狀態(tài)響應(yīng)()xt和輸出響應(yīng)()yt；（6分）3、畫出系統(tǒng)的狀態(tài)圖。（4分）第3頁第4頁九、九、（共（共1010分）分）已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：32326127()6116ss

9、sWssss=1、求系統(tǒng)能觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)性實(shí)現(xiàn)；（5分）2、求系統(tǒng)的最小實(shí)現(xiàn)。（5分）十、十、（共（共1616分）分）系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為uxxxx???????????????????=??????100050102121??[]??????=2101xxy1、判斷系統(tǒng)的極點(diǎn)能否通過狀態(tài)反饋任意配置；（3分）2、判斷系統(tǒng)的觀測(cè)器是否存在；（3分）3、試確定狀態(tài)反饋矩陣K，使閉環(huán)系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量%4.3%δ=，