2018江苏南京航空航天大学自动控制原理考研真题(B)

2018 江苏南京航空航天大学自动控制原理考研真题(B)本试卷共 10 大题，满分 150 分一、（本题 15 分）已知某系统结构如图 1 所示，求 Y(s) 的表达式。图 1二（本题 15 分）控制系统如图 2 所示，其中 K1、 K2 为正的常数，为非负常数，试分析：1. 值对系统稳定性的影响；2. 值对系统单位阶跃响应动态性能的影响；3. 值对系统单位斜坡响应稳态性能的影响。图 2三、（本题 15 分）已知 I 型系统结构如图 3 所示，为前馈控制器，且至多有一个零极点，PI 为比例积分控制器，b 为反馈系数。1. 当2. 当 时，系统稳态输出；试确定、PI 参数和 b 。图 3四、（本题 15 分）控制系统如图 4 所示，k0。试画出系统的根轨迹，分析增益 k 对系统阻尼特性的影响，并确定闭环系统阻尼的范围。图 4五、（本题 15 分）已知某单位反馈最小相位系统开环对数频率特性渐近曲线如图 5 所示，试分析： 1. 求系统开环传递函数 G(s)； 2. 求系统相角裕度；3. 设计串联校正环节，使系统满足截止频率c  2，相角裕度  45图 5六、（本题 15 分）设系统结构图如图 6 所示，其中。1. 试绘制 a0 时的开环幅相曲线，并用奈氏判据判断该系统的闭环稳定性；2. a0 ，若系统开环截止频率为 4，问能否满足相角裕度  的要求；3. 讨论参数 a 对系统稳定性的影响。图 6七、（本题 15 分）一离散系统如图 7 所示，采用单速同步采样方式工作，其中 T0.4 秒，试分析:1. 求控制器的脉冲传递函数表达式；2. 判断使系统稳定的 K 值范围；3. 若 K2.5，求在单位阶跃输入时，系统的稳态误差。附 Z 变换表：图 7八、（本题 15 分）试用描述函数法求出如图 8 所示系统（非线性环节的描述函数为）的输出信号 c 的自振振幅和频率，分别画出信号 c 、x 、y 的稳态波形。图 8九、（本题 15 分）已知系统的状态空间表达式为1. 分析该系统的能控性和能观性；2. 设采样周期为 T，求离散化后系统的状态空间表达式；3. 试求当离散化后系统能控能观时 T 的取值范围。十、（本题 15 分）已知系统的状态方程为1. 分析该系统是否可以通过状态反馈镇定？2. 若可镇定，试对能控子系统设计状态反馈控制律，使得系统渐近稳定。