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大连理工1999研究生考试自动控制原理真题

大连理工大学二O O 五年硕士生入学考试《自动控制原理(含20%现代)》试题一、(15分)试求图1所示电路的传递函数U c (s) / U r (s) 。

二、(20分)给定系统结构如图2所示。

1.设r(t)=n 1(t)=n 2(t)=1(t), 试求系统的稳态误差e ss ;2.在r(t)=n 1(t)=n 2(t)=1(t)情况下,如何使稳态误差e ss =0。

三、(25分)已知负反馈系统的开环传递函数为1.试绘制以K 为参量的根轨迹图;2.试求系统处于临界稳定状态时的闭环极点。

四、(15分)已知负反馈系统的开环传递函数为G(s)H(s)=)1)(5()1(10-++s s s ,试绘制开环幅相特性曲线,并应用奈奎斯特判据判断系统的稳定性。

五、(15分)已知负反馈系统的开环传递函数为G(s)H(s)=)50)(5(2500++s s s ,并绘制开环频率特性对数坐标曲线,并计算相角裕度。

六、(15分)给定系统微分方程为,试确定奇点位置及类型,并绘制相平面草图。

七、(15分)设系统结构如图3所示。

试求C(z),并判断K=1时系统的稳定性。

八、(10分)已知离散系统的状态方程为a>0,试用李雅普诺夫第二方法确定使平衡点渐进稳定的a取值范围。

九、(20分)给定系统结构如图4所示。

1.试建立系统的状态空间描述;2.试设计状态反馈阵,使系统闭环极点位于-2,-2处;3.K是否可以取为0.5,为什么?大连理工大学二O O 四年硕士生入学考试《自动控制原理(含30%现代)》试题一、(15分)试求图1所示电路的结构图和传递函数。

二、(10分)已知系统的特征方程为: s 4+2.5s 3+2.5s 2+10s -6 = 0 试求特征根在S 平面上的分布。

三、(10分)试求系统的单位脉冲响应。

四、(20分)设系统的开环传递函数为:1. 试绘制根轨迹图(可能的分离点为:-1.2、-1.6、-2.6、-2.9、-3.5);2. 试求出分离点处的K 值。

五、(25分)某两个单位反馈系统的开环传递函数分别为:(a) G(s)=)11.0)(1(10++s s s , (b) G(s)=)1100)(11.0)(1()110(10++++s s s s s1.试绘制两个系统的对数坐标曲线,并求相角裕量(可以通过曲线大致估算); 2.试说明两个系统在稳定性、稳态误差和动态性能的区别(可以定性解释)。

六、(13分)给定非线性系统的微分方程为:试求出系统奇点位置,指出奇点类型,并绘制相平面草图。

七、(12分)试求图2所示系统的闭环Z传递函数C(z)/R(z)。

八、(20分)给定系统的微分方程为:1.试画出系统的状态变量结构图,并建立系统状态空间描述的能控标准型;2.试判断系统的能观测性。

九、(25分)设系统的状态空间描述为:1.试应用李亚普诺夫第二方法判断系统的稳定性;2.试求系统的离散化模型(设采样周期T=1秒);3.试说明连续系统经离散后,其稳定性是否改变,为什么?大连理工大学二O O三年硕士生入学考试《自动控制原理(含30%现代)》试题一、(14分)系统如图一所示。

其中K1,K2为弹簧的弹性系数,B为阻尼器的粘性摩擦系数。

试写出以y i为输入,y0为输出的传递函数。

二、(15分)系统如图二所示,假设输入是斜坡信号,即r(t)=at ,式中a 是一个任意非零常数。

试通过适当地调节K i的值,使系统对斜坡输入响应的稳态误差达到零。

三、(20分)设系统如图三所示。

(1)为了使闭环极点为s=-1±j3,试确定增益K和速度反馈K i 的数值;(2)利用求出的K i画出根轨迹图。

四、(12分)某单位反馈系统的开环频率响应特性如下:ω 2 3 4 5 6 7 8 10 |G 0(j ω)|108.5 6 4.18 2.7 1.5 1.0 0.6 ∠G 0(j ω) -100o -115o-130o-140o-145o-150o-160o180o1. 求系统的相位裕量和幅值裕量;2. 欲使系统具有20db 的幅值裕量,系统的开环增益应变化多少?3. 欲使系统具有40o 的相位裕量,系统的开环增益应变化多少? 五、(15分)试求图四所示系统的闭环Z 传递函数C(z)/R(z)。

T 为采样周期。

六、(15分)试用奈氏判据分析具有下列开环传递函数的闭环系统的稳定性。

G(s)H(s)=)1()3(-+s s s K七、(14分)试用相平面法分析如下系统的稳定性。

八、(25分)给线性系统:(1)判断系统的状态能控性与状态能观测性;(2)如该系统状态是能控的,试写出系统的能控标准型;如状态是不能控的,请指出对应于系统哪个极点的状态是不能控的。

九、(20分)设系统的状态方程和输入方程为。

其中试(1)确定状态反馈矩阵K,使闭环系统的极点配置在-1±j2 ;(2)画出闭环系统的状态变量图。

大连理工大学二OO 二年硕士生入学考试《自动控制原理(含20%现代)》试题一、(10分)试根据系统的传递函数,建立系统的模拟结构图,并列写系统状态空间描述的能观标准型。

二、(10分)试判断如下系统的状态能控性与状态能观性。

三、(10分)试求图1所示系统的闭环Z 传递函数)()(z R z C 。

四、(10分)已知非线性环节的特性如图2所示,试计算刻环节的描述函数。

五、(15分)给定系统的开环传递函数为G(s)H(s)=)125.0)(15.0(++s s s K试按照绘制规则,绘制根轨迹图,并分析参数K 对瞬态性能的影响。

六、(10分)给定系统的开环传递函数为G(s)H(s)=)4)(2(++s s s K1.试绘制系统在K=10和K=50时的极坐标曲线;2.应用奈魁斯特判据判断系统在K=10和K=50时的稳定性; 七、已知某单位负反馈系统的开环对数频率特性如图3所示,试说明刻系统是否为最小相位系统,并判断系统的稳定性。

八、(7分)已知某系统的传递函数为,试定性分析零点-2.5和极点-10对系统瞬态性能(如超调量、调整时间、响应速度等)的影响。

九、(10分)试求图4所示结构图的传递函数C 1(s)/R 1(s) ,C 2(s)/R 2(s) 。

十、(8分)给定某系统的传递函数为)()(s R s C =)11.0(10s s ,如果用电阻、电容、运算放大器等元件构成刻系统的模拟装置,试画出刻模拟装置的电路原理图,并计算出电阻、电容的参数值。

大连理工大学二OO一年硕士生入学考试《自动控制原理(含20%现代)》试题一、(10分)图一为一液位对象,Q in、Q out分别表示单位时间内流入和流出贮槽的液体量,h为液面高度,贮槽的截面积S=0.5m2,设节流阀开度保持一定,则流出流量Q out=αh,(α为阀的节流系数,可视为常数)。

如果初始静态值h0=1.5m,q in0=q out0=0.1m3/min,试求以Q ino输入,h为输出的微分方程式,并确定其放大系数和时间常数。

二、(10分)单位负反馈二阶系统的单位阶跃响应曲线如图三所示。

试确定系统的开环传递函数。

三、(12分)负反馈系统开环传递函数为,(1)当T=0.05时,画其根轨迹图,并确定使系统阶跃输入响应为无超调(即过阻尼)时的K取值范围;(2)试选择T(>0)使根轨迹具有一个非零分离会合点,问:此时的阶跃响应能否出现无超调过程,绘出草图,并给出必要的解释。

1.(8分)设系统开环传递函数G(s)H(s)=)1()1(10-+S S TdS ,试用频率法确定使系统闭环稳定的Td 值范围,并画出系统稳定时的奈氏曲线图。

2.(8分)最小相位系统开环对数幅频特性如图三所示。

求其开环传递函数,并求相位裕量γ。

五(10分)求图四所示离散系统闭环稳定的最大K 值,并分析采样周期对系统的影响。

采样周期T=1秒。

六、(10分)系统结构如图五所示。

设T 1=5 T 2>0,K>0,G c (s)选PI 调节器,即G c (s)=K c (1+TiS1).试选择K c 及T i ,使系统的相位裕量≥45o ,同时有尽可能快的响应速度。

非线性系统结构如图六所示。

其中c=b=1给定N(A)=A c π4)(1Ab -2. (1)若K=5,试确定刻系统自激振荡的振幅和频率;(2)若要消除自激振荡,试确定K 的最大值应为多少?八、(20分)控制系统结构如图七所示。

(1)按图中所设状态变量列写矩阵形式的状态空间表达式; (2)判断状态的能控性和能观测性;(3)若状态是完全能控或完全能观测的,进行线性非奇异变换,将状态空间描述化为能控标准型或能观标准型;否则,请指出对应于哪个极点的状态是不能控或不能观测的。

大连理工大学二OOO 年硕士生入学考试《自动控制原理(含20%现代)》试题一、(20分)(本题仅限于单考生完成,单考生还需在以下各题中选做80分的考题,统考生不做此题)1.给定系统的开环传递函数为试判别K 取值时系统稳定。

2.已知某一闭环系统有一对主导极点,由于这对主导极点距离S 平面的虚轴太近,使得系统的阶跃响应较差。

试问系统响应较差表现在哪方面?欲改善系统性能应采取什么措施?二、(10分)试求图一所示系统的微分方程。

其中处作用力u(t)为输入,小车位移x(t)为输出。

三、(10分)给定系统的方框图如图二所示,试求闭环传递函数)()(s R s C 。

四、(10分)设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=)5)(1(++s s s K1. 求K=20,单位斜坡输入r(t)=t 时,系统的稳态误差;2. 欲使系统的稳态误差减小10倍,应采取什么措施。

五、(10分)某控制系统的开环零、极点分布如图三所示,试绘制根轨迹图。

六、(10分)试用相平面法分析如下系统的稳定性。

七、(20分)某单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=)10)(1(1000++s s s1. 绘制系统频率特性的极坐标图和对数坐标图。

2. 用奈魁斯特稳定性判别系统的稳定性。

八、(10分)已知某离散系统的Z 特征方程为Z 3+3.5Z2+3.5Z+1=0试判断该系统有几个不稳定根。

九、(20分)已知系统的状态空间描述为1.求系统的特征值、特征向量以及约当标准型。

2.判断系统的状态能控性、能观测性。

大连理工大学一九九九年硕士生入学考试《自动控制原理(含20%现代)》试题一、(10分)试建立图一所示校正环节的动态结构图,并指出这是一个什么样的校正环节。

二、(10分)给定系统的动态结构图如图二所示。

试求传递函数)()(s R s C , )()(s R s E 。

三、(10分)请解释对于图三所示的两个系统,是否可以通过改变K 值(K>0)使系统稳定。

四、(10分)已知单位反馈系统的开环传递函数为试绘制K<<0 →∞的根轨迹图。

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