河南理工大学2005年自动控制原理考研试卷.pdf

河南理工大学 2005年硕士研究生入学考试试题 试题名称： 自动控制原理 （A） 第 1 页 共3 页 一、 （16分）已知线性连续系统和线性离散系统的结构图分别如图1的 （a）和 （b）所示。 （1）写出图1 （a）系统的等效传递函数。 （8分） （2）写出图1 （b）系统的输出变换表达式。 （8分） (a) (b) 图1 二、 （15分）设单位反馈系统的开环传递函数，若系统以的频率持续 振荡，试确定相应的和值。 三、 （12分）某仪表随动系统结构如图2所示。设输入信号为，若该系 统的最大工作时间为1.5，现要求系统在工作期间误差不超过2.5，问输 入信号中的加速度分量参数应如何选取？ 图2 答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科 目。 试题名称：自动控制原理 （A） 第 2 页 共 3页 四、 （18分）已知单位反馈系统如图3所示。 （1）画出以为参数变量的根轨迹图。 （7分） （2）若系统的一个闭环极点是，求另外两个闭环极点的位置。 （6 分） （3）在 （2）的情况下，系统是否存在主导极点？若存在，写出简 化后的闭环传递函数。 （5分） 图3 五、 （20分）已知最小相位系统开环渐近对数幅频特性曲线如图4所 示。 （1） 写出系统的开环传递函数。 （6分） （2 ） 利用相角裕度判断系统的稳定性。 （6分） （3） 若要求系统具有30º的相角裕度，试确定开环放大倍数应 如何改变？ （8分） 图4 六、 （14分）已知两个最小相位系统的开环渐近对数幅频特性如图5所 示。试问在系统 （a ）中加入怎样的串联环节可以达到特性 （b ）。 图5 答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科 目。 试题名称：自动控制原理 （A） 第 3页 共 3 页 七、 （15分）已知采样控制系统结构如图6所示。设采样周期， （1） 求使系统稳定的值范围。 （5分） （2 ） 去掉系统的零阶保持器，再求的稳定范围。 （5分） （3 ） 说明零阶保持器的引入对系统稳定性的影响。 （5分） 图6 八、 （15分）已知非线性控制系统的结构如图7所示。为了使系统不产 生自持振荡，试采用描述函数法确定图1中非线性环节的特性参数和的 数值。 图7 九、 （15分）设一个线性定常系统，其中 ，， （1） 判断系统的能控性和能观性。 （7分） （2） 设计状态反馈增益矩阵，使闭环系统的极点配置在及处。 （8分） 十、 （10分）证明：线性定常系统经过非奇异变换后，其特征值是不变 的。