浙江大学自动控制原理考研真题与解析

1、2014浙江大学自动控制原理考研复习精编 历年考研真题试卷浙江大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：自动控制原理编号：845M(t)注意：答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。1、（ 10分）图1为转动物体，J表示转动惯量，f表示摩擦系数。若输入为转矩，输出为角位移r（t），求传递函数G(s)二巩s)M (s)jn1/靂/上尹Z XX /丿n丿M图1转动物体2、（ 10分）求图2所示系统输出y（s）的表达式怜 N/s)G(s)二3、（ 20分）单位负反馈系统的开环传递函数为Ks(Ts 1)(2s 1)，其中 K 0、T 0T1。试求：（1） 闭环系统稳定，K和T应

2、满足的条件；在 K-T直角坐标中画出该系统稳定的区域。（2） 若闭环系统处于临界稳定，且振动频率''=1rad /S，求K和T的值。（3）若系统的输入为单位阶跃函数，分析闭环系统的稳态误差。4、（ 20分）系统结构如图4所示。（1）画出系统的根轨迹图，并确定使闭环系统稳定的K值范围；（2）若已知闭环系统的一个极点为 § = 一1，试确定闭环传递函数。烽7Ggs1斗如+ 4p5图45、（ 10分）系统动态方框图及开环对数频率特性见图图55, 求Kl、心、Ti、&的值。6、（ 10分）已知单位负反馈系统开环频率特性的极坐标如图6所示，图示曲线的开环放大倍数K=50

3、0,右半s平面内的开环极点 P=0，试求：（1）图示系统是否稳定，为什么？（2）确定使系统稳定的 K值范围。7、（10分）是非题（若你认为正确，则在题号后打"，否则打X,每题1分）（1） 经过状态反馈后的系统，其能控能观性均不发生改变。（）（2） 若一个可观的n维动态系统其输出矩阵的秩为m,则可设计 m维的降维观测器。（）（3）由已知系统的传递函数转化为状态方程，其形式唯一。（4） 一个能控能观的连续系统离散化后仍然保持其能控与能观性。（）（5） 非线性系统的稳定性概念是全局性的，与系统的初始条件和外部输入无关。（）（6）若系统完全能控能观，则可以设计该系统的状态反馈控制器与状态观测

4、器，但须注 意 的 是 其 设 计 结 果 将 相 互 影 响。（）（7） 描述函数法是线性系统频率法的推广，但它只考虑了主导极点的频率响应。（）（8） 对一个n维的能控能观线性 SISO系统，其状态方程与传递函数描述是等价的。（）（9） 系统S1能控的充要条件是其对偶系统 S2能观。（）（10） 经过非奇异线性变换的线性定常系统不改变其状态的能控性。（）8、（ 10分）如图8所示离散系统，T=1，问：系统Ts取在什么范围，系统是稳定的。图89、（ 15分）如图9所示电路，当R二R2 = RG 9,且RC = 1/3。设在t二t。时,开关合上，为（鮎）=X2（to），状态变量为电容器上的电压。

5、（1）写出电路的状态空间模型；（2）求出状态转移矩阵；画出状态变量图;（3）并分析系统的可控性和可观性。-11 r l yJ¥Ki0 二4L c.%图910、（ 15分）系统的状态空间表达式为：0 0-11*X = 10-3 x + 1 u.0 1 -3卫y = 012 lx试判断系统的可控性；若不完全可控，则分解出可控、不可控子空间；讨论能否用状态反馈u = v K * x使闭环系统稳定。11、(20分)如图11所示的被控对象，欲用状态反馈控制满足下列需求:(1)在阶跃作用下没有稳态误差；(2)闭环系统的主导极点为2 - j3 ；(3) 对所有的A>0,系统都是稳定的。U何图11 要求：(a) 画出带状态反馈阵 K的方框图；(b) 将画出的方框图化简为如图A所示的单回路，分别求出图中的前向通道传递函数与反向通道传递函数G(S与H eq(S)；(c) 求出所需的反馈