02-09年武汉理工大学自控试卷留空试卷

1、武汉理工大学 2022 年争辩生入学考试试题课程代码：476课程名称：自动把握原理2 10 题，答题时不必抄题，标明题目序号一、系统方框图如下图，试求a 0时，系统的 及值。假设要求 0.707，试确定a 值和n调整时间取误差带为510分RR(s)81sC(s)a二系统构造图如下图当r(t) 2t2 时要求系统的稳态误差e 4求满足要求的开环增益Kss10 分RR(s)E(s)1 s1C(s)Ks(s 2)( s 5)s6 4s54s4 4s37s28s 10 0s 平面右半部的特征根数目，并计算其共轭虚根之值10 分四、单位负反响系统的开环传递函数为10 分G(s) K 0 时的闭环根轨迹。

2、求使闭环系统稳定的开环增益K 的范围。s(s3)10 分一单位反响最小相角系统的对数幅频特性L() 如下图。写出对应的开环传递函数。写出相频特性() 的表达式。2020)/dB200.52405六、零阶系统如下图，其中ZOH 为零阶保持器，T=1 秒，试求闭环脉冲传递函数10 分rr(t)TZOHG(s) 1s(s 1)c(t)七、系统状态方程如下，请判别系统的状态可控性、可观性和输出可控性10 分13201100 042x00u，y x00100110八、求以下齐次状态方程的解10 分 11 10 11九、造纸过程中的一个重要目标是：保持肯定的纸浆浓度，然后才能顺当地烘干、成卷。按标准稀 释

3、粘稠纸浆的把握系统如图a 所示，兑水的多少打算了纸浆的浓度。系统的信号流图如图b H(s) 1 G(s) K，G(s)1a 闭环传递函数c8s 1(4s 1)T(s) Y(s)/R(s)b 当浓度的预期输入为阶跃信号R(s) A/s 时，求系统的稳态误差c 1%K 10 分水 预期浓度=R(s)水 预期浓度=R(s)阀门U(s)把握器M(s)浓度测量搅拌机(a)R(s)1E(s) Gc(s) U(s) G(s)Y(s)-1M(s)(b)H(s)十、简要分析连续系统和离散系统中劳斯判据及根轨迹法推断系统稳定性的异同点10 分2022 年争辩生入学考试试题课程代码：476课程名称：自动把握原理2

4、9 题，答题时不必抄题，标明题目序号一、简要答复以下问题每题8 分，共32 分简述劳斯判据的根本内容和两种特例的处理方法。简述现代把握理论与古典把握理论在争辩对象、争辩方法等方法的差异。简述一个计算机把握系统的组成和各组成局部的作用。描述系统动态性能的指标有哪些，给出它们的定义。二、单位负反响系统的开环传递函数为： G(s) 1，(K,T ,T0)，输入r(t) t2 ，K212试求系统能稳定工作且稳态误差e 0.01时，系统各参数应保持的关系15 分ss三、设如图a所示系统的单位阶跃响应如图b 所示，试确定K 、K和a的值15 分12c(t)2.52R(R(s)Ks(s a)1KC(s)2(

5、a)0.1t(b)15 分负反响系统的开环传递函数为：G(s)K(0.5s1)，KK 0 到 变化时，系统的概略根轨迹图；确定根轨迹在实轴上的分别点和相应的K 值。0.5s2 s 1五、某反响系统的开环传递函数为： GKKs(1 s)(13s) ，试绘制其幅相频率特性的大致图形，并确定使系统稳定的K 15 分六、某最小相位系统的对数幅频特性如下图，试确定其开环传递函数15 分(dB)40dB(dB)40dB/dec0 (rad /s)1320dB/dec8040dB/dec七、某采样系统如下图，T=1 秒，试求闭环脉冲传递函数15 分RR(s)e (k)T1e (k) e (k 1)e (k)

6、e (k)2221Ts1C(s)s 1Y(s)八、有一系统传递函数为20，试写出其可控标准型实现，并用状态反响的方法，使得U(s)s(s 2)闭环系统的极点为3 j314 分14 分线性系统的状态转移矩阵(t为：(t) 2et e2tet e2t，试求系统的状态矩阵A。 2et2e2tet 2e2t 2022 年争辩生入学考试试题课程代码：476课程名称：自动把握原理2 10 题，答题时不必抄题，标明题目序号1 所示，试求系统传递函数(s) C(s) 15 分R(s)GGR(s)3C(s)G1H1H2G图12G(s) 纵坐标的平面上，确定系统为稳定的区域15 分K(s 1)K 为横坐标， 为1

7、)三、某单位负反响的二阶系统，其开环传递函数为：G(s) 2ns(s ，用试验法获得其零2)n初始状态下的单位阶跃响应曲线如图2 所示，时间单位为s ，试求：n传递函数中的参数及9 分n系统在单位斜坡输入下的稳态误差6 分c(t)1.110.2t图2单位阶越响应四、某负反响的开环传递函数为：G(s)K，试绘制系统的闭环根轨迹的大致图形。s(s 0.5)2并确定根轨迹的分别点坐标和根轨迹与虚轴的交点坐标15 分五、某单位负反响系统的固有局部把握对象G0(s) 10，串联超前校正s(s1)装置的传递函数为GCs2.631s7.9s2.631s7.91六、系统的开环传递函数为GKK(s) s(s 1

8、)(5) ，求系统的相位稳定裕量为45K 8 分在1K 值下，计算增益稳定裕量7 分3 ZOH T 0.25s r(t) 2 t ，要求稳态误差小于0.5K 15 分RR(s)TZOHKe0.5ssC(s)图3G(s) 3s 4，求状态反响阵使系统的闭环极点为 1、2 j2及22j15 分s3 2s2 6s 8 01 九、系统阵为：A 6 5 ，求系统的状态转移阵14 分00s000qx r00 x 0u，y x 。分析系统的状态 1001101能控性、状态能观性及输出的能控性16 分2022 年争辩生入学考试试题课程代码：476课程名称：自动把握原理2 10 题，答题时不必抄题，标明题目序号

9、15 分系统构造图如以下图，请写出其闭环传递函数(s) C(s) 。R(s)SSKS 23R(s)K11SKK4S1SC(s)212 分c(t) 。rr(t)6s(s5)c(t)18 分G(s) s(s2K*6s8)，试画出该系统闭环根轨迹图，并求出根轨迹与实轴和虚轴的交点。四18 分单位负反响的开环传递函数为：G(s) K，s(s 2)对系统阶跃响应的设计要求为：峰值时间T1.1s ，超调量为 5%。Pa 、试推断系统能否同时满足这两个指标的要求？b 、假设不能同时满足上述要求，试确定增益K 的折衷值，使系统能够满足按一样比例放大两个指标的设计要求。15 分a 、确定系统对斜坡输入r(t)

10、t 的稳态误差表达式，其中K 、Km 、K b 为未定参数。b Km 10Kb 0.05K 1。RR(s)E(s)KK1sC(s)s 0.01mKb15 分系统的特征方程为：s3 (1 K)s2 10s (515K) 0 K 0 ，试确定系统失稳K 的最大取值。当取该最大值时，系统会消灭持续振荡，试求系统的振荡频率。15 分某负反响系统的开环传递函数为：GK(s) 4s 1。试用奈奎斯特判据s2 (s1)(2s1)分析系统的稳定性。12 分单位反响把握系统的开环传递函数为：GKas 1，试确定相角裕度为60时s2参数a 的值。15 分设单位负反响系统的把握对象和串联校正装置传递函数分别为：G(

11、s)200，Gs(0.1s1)C(s) 1 0.036s1 0.009s试画出校正后系统对数幅频特性渐进图形，并陈述校正装置对系统特性的影响。15 分某系统构造图如以下图所示，试分别求r(t) 1(t和r(t) 5t 时的稳态误差。其中采样周期T 1(s。rr(t)T11 Z 1Ts1c(t)s 1采样系统2022 年争辩生入学考试试题课程代码：476课程名称：自动把握原理3 10 题，答题时不必抄题，标明题目序号一、某系统构造图如以下图，请写出其闭环传递函数(s) C(s) 15 分R(s)GG (s)4R(s)G(s)G (s)2G (s)C(s)31H (s)1H (s)2r(t)k0

12、r(t)k0 c(t)1218 分单位反响系统的开环传递函数为：G(s) K*s(s2)(s5) ，试画出该系统闭环根轨迹图。计算当系统地一个闭环极点s1 6时，其余的两个闭环极点s2s ，并确定相应的开环增益3K 的值。15 分反响把握系统构造图如以下图所示，求满足以下条件的三阶系统的传递函数G(s) 。1 单位阶跃输入引起的稳态误差为 0 2系统的特征方程为 s34s26s 4 0 。RR(s)G(s)C(s)五、反响把握系统如以下图所示，要求能够的阻尼比 0.7 ，试确定K值并计算动态性能指标ft, %,tP15 分rr(t)91s2 2sc(t)Kfs六15 分单位反响系统的开环传递函

13、数为：G(s)K，假设要求闭环特征方程的根的实部小于1K 值得取值范围。七15分某负反响系统地开环传递函数为：G(s)21)(10s1)使用奈奎斯特判据分析系统地稳定性。K 10，T 0.1时，截止频率 C 5。假设要求 C 不变，K 、T 值才能使系统的相角裕度提高4512 分RR(s)K(Ts1)G(s)C(s)s1L( )/(L( )/(dB)40dB/dec20dB/dec (rad /s)0.21840dB/dec十、某系统构造图如以下图所示，试求系统的脉冲传递函数并推断闭环系统地稳定性，其中采样周期T 1(s15分rr(t)s4s 2c(t)T武汉理工大学 2022 年争辩生入学考

14、试试题课程代码：476课程名称：自动把握原理2 10 题，答题时不必抄题，标明题目序号15分1a所示。1b 1a等效的框图，试计算其中的G(sH(s。1b 所示系统的传递函数Y(s/ R(s。R(R(s)1 Y(s)1R(s)Y(s)G(s)H (s)图1(a)图1(b)二15分单位反响系统的开环传递函数为：G(s) K求系统临界稳定时的Ks(s 1)(s 3)值及无阻尼振荡频率。15 分设单位负反响系统的开环传递函数为：G(s) a(s2)s(s 2)，试确定使相角裕度为45时a 值。154r(t) t f (t) 1(t，计算系统的稳态误差。RR(s)F(s)0.52C(s)s(s1)0.

15、2s 1图4K(s1)15设系统的开环传递函数为：GK(s) g，试绘制系统在负反响下的根轨s2 (s 2)(s 4)迹。15 分单位负反响系统的固有局部把握对象GP(s) 1000，s(s 10)2串联校正装置的传递函数为：GC(s) s0.15s0.151s0.011115分G6Bode 图，并求系统的相位稳定裕量。15 分8 所示，求系统的脉冲传递函数，并分析采样周期T 对闭环系统的稳定性的影响。rr(t)4s(s 1)c(t)T图815 分9 所示，写出其状态方程和输出方程，并确定系统是否能控和能观。RR(s)1s3XY(s)1+X21s图9十15分线性系统的传递函数为：G(s)sa，

16、s3 8s2 22s 15试确定a的取值，使系统是不能控或是不能观测的。在上述a的取值下，求使系统为能控的状态空间表达式。在上述a 的取值下，求使系统为能观测的状态空间表达式。武汉理工大学 2022 年争辩生入学考试试题课程代码：848课程名称：自动把握原理2 10 题，答题时不必抄题，标明题目序号115 分简化系统的动态构造图，写出输出C(s的表达式。R(s)N (s)G(s)G(s)G (s) C(s)123H (s)12H (s)图10215 分某随动系统承受测速反响把握和比例微分把握方式的动态构造图如图2 所示，要求两闭环系统的 和值一样。试求1k ”、 ”和k 、之间的关系2比较此时

17、两系统在单位n1111斜坡信号作用下稳态误差的大小。R(R(s)kKC(s)12s(Ts1)1s1”sR(s)k ”KC(s)1s(Ts1)2(b)图2315 分单位负反响把握系统的开环传递函数为：G(s)K，确定使系统临s(s2 7s 16)K 值，并求出等幅振荡的角频率。415 分设单位负反响系统的开环传递函数为：G(s) K *(s 2) s(s1)(s4)，绘制系统根轨迹草图，并计算闭环极点为 3 时的根轨迹增益。515分系统的开环传递函数为：G(s)K(s1)，试用奈奎斯特判据分析系统的稳定性。(s 1)(s 2)615 分某最小相角系统的开环对数幅频特性如图3 所示。要求：1写出系统开环传递函数计算系统的相位裕度。L