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、第2頁(yè)第1頁(yè)注：L(ω)dB202000.010.1110100ω1s40圖3五、五、（共（共1212分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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N(A)?1(1?1)。畫圖6A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。10s(s?1)2圖4六、六、（共（共1515分）采樣控制系分）采樣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。所示。采樣周期T?1s，系統(tǒng)開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為：Wk(z)?0.632Kz(z?1

2、)(z?0.368)1、確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的K取值范圍；（5分）圖52、求當(dāng)K?1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：Z(1)?zsz?1Z(1)?TzZ(1)?zs2(z?1)2s?az?e?aT西安建筑科技大學(xué)2018年攻讀碩士學(xué)位研究生招生考試試題(答案書寫在本試題紙上無(wú)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(wú)效?？荚嚱Y(jié)束后本試題紙須附在答題紙內(nèi)交回)共4頁(yè)考試科

3、目:適用專業(yè):（836）自動(dòng)控制原理（含現(xiàn)代控制理論）控制科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科、控制工程一、一、（共（共15分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。所示。求系統(tǒng)的1、開環(huán)傳遞函數(shù)Wk(s)；（3分）2、系統(tǒng)的輸出Xc(s)；（6分）3、系統(tǒng)的誤差E(s)。（6分）Xd(s)H1H2Xr(s)E(s)W1W2Xc(s)H3圖1二、二、（共（共12分）已知系統(tǒng)的分）已知系統(tǒng)的方塊圖如圖塊圖如圖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

4、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。圖2三、三、（共（共1616分）給定控制系分）給定控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)的開環(huán)傳遞函數(shù)為WK(s)?s?as(2s?a)a?0。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（共2020分）最小相位系分）最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖如圖

5、3所示。所示。1、寫出系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)Wk(s)；（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)系統(tǒng)性能的作用。（4分）x0.010.11101001000arctanx0.575.7145.0084.2989.4389.94第3頁(yè)第4頁(yè)西安建筑科技大學(xué)2018年

6、攻讀碩士學(xué)位研究生招生考試試題(答案書寫在本試題紙上無(wú)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(wú)效?？荚嚱Y(jié)束后本試題紙須附在答題紙內(nèi)交回)共4頁(yè)考試科目:（836）自動(dòng)控制原理（含現(xiàn)代控制理論）適用專業(yè):控制科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科、控制工程七、七、（共（共2020分）設(shè)線性定常分）設(shè)線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為?????x?2???x?1???0??2?3??x1??x1???1?u????2?????

7、?1??y??1?0??x1???x??2?1、求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)W(s)；（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1414分）設(shè)線性定常分）設(shè)線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式如下，輸入函數(shù)，輸入函數(shù)u(t)?1(t)。??x?2??????x?1

8、????2?0??x1???1?u?????x(0)??1?????0?3??x2??0??1??y??1??1??x1???x??2?1、求系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣?(t)；（4分）2、求狀態(tài)響應(yīng)x(t)和輸出響應(yīng)y(t)；（6分）3、畫出系統(tǒng)的狀態(tài)圖。（4分）32九、九、（共（共1010分）已知系統(tǒng)的分）已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：遞函數(shù)為：W(s)?s?6s?12s?7s3?6s2?11s?61、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

9、實(shí)現(xiàn)。（5分）十、十、（共（共1616分）系統(tǒng)的狀態(tài)分）系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為間表達(dá)式為?x?1??0??x1???????10?x?2??u?0?5????100???x2???y??10??x?1???x2?1、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%，調(diào)節(jié)時(shí)間ts(5%)?3s；（6分）4、假定該系統(tǒng)的狀態(tài)x1和x2