浙江大學(xué)自動控制原理考研真題與解析

1、?2022浙江大學(xué)自動控制原理考研復(fù)習(xí)精編?歷年考研真題試卷浙江大學(xué)2007年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題考試科目：自動控制原理編號：845注意：答案必須寫在答題紙上，寫在試卷或草稿紙上均無效。1、 10分圖1為轉(zhuǎn)動物體，J表示轉(zhuǎn)動慣量，f表示摩擦系數(shù)。假設(shè)輸入為轉(zhuǎn)矩，M(t)，G(s)(s)-輸出為角位移(t)，求傳遞函數(shù)M(s)。e圖i轉(zhuǎn)動物體3、 20分單位負(fù)反應(yīng)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S) s(Ts 1)(2s 1)，其中 K 0、。試求:1閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，K和T應(yīng)滿足的條件；在K-T直角坐標(biāo)中畫出該系統(tǒng)穩(wěn)定的區(qū)域。假設(shè)閉環(huán)系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定，且振動頻率1rad / s ,求k和T的

2、值。3假設(shè)系統(tǒng)的輸入為單位階躍函數(shù)，分析閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。4、 20分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。K值范圍;1畫出系統(tǒng)的根軌跡圖，并確定使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的2假設(shè)閉環(huán)系統(tǒng)的一個(gè)極點(diǎn)為 $1，試確定閉環(huán)傳遞函數(shù)。AM疋FC臥7圖45、 10分系統(tǒng)動態(tài)方框圖及開環(huán)對數(shù)頻率特性見圖5,求Kl、K2、T1、12的值。圖56、 10分單位負(fù)反應(yīng)系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的極坐標(biāo)如圖6所示，圖示曲線的開環(huán)放大倍數(shù)K=500,右半s平面內(nèi)的開環(huán)極點(diǎn) P=0，試求：1圖示系統(tǒng)是否穩(wěn)定，為什么？2確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的 K值范圍。Jlr、/jLf»禮梅、09圖67、 10分是非題假設(shè)你認(rèn)為正確，那么在題號后打"，否那

3、么打X,每題1分1經(jīng)過狀態(tài)反應(yīng)后的系統(tǒng)，其能控能觀性均不發(fā)生改變。2假設(shè)一個(gè)可觀的n維動態(tài)系統(tǒng)其輸出矩陣的秩為 m，那么可設(shè)計(jì)m維的降維觀測器。4一個(gè)能控能觀的連續(xù)系統(tǒng)離散化后仍然保持其能控與能觀性。5非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性概念是全局性的，與系統(tǒng)的初始條件和外部輸入無關(guān)。6假設(shè)系統(tǒng)完全能控能觀，那么可以設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的狀態(tài)反應(yīng)控制器與狀態(tài)觀測器，但須注 意 的 是 其設(shè) 計(jì)結(jié) 果將相 互 影 響。7描述函數(shù)法是線性系統(tǒng)頻率法的推廣，但它只考慮了主導(dǎo)極點(diǎn)的頻率響應(yīng)。8對一個(gè)n維的能控能觀線性 SISO系統(tǒng)，其狀態(tài)方程與傳遞函數(shù)描述是等價(jià)的。9系統(tǒng)S1能控的充要條件是其對偶系統(tǒng)S2能觀。10經(jīng)過非奇異線性

4、變換的線性定常系統(tǒng)不改變其狀態(tài)的能控性。8、 10分如圖8所示離散系統(tǒng)，T=1，問：系統(tǒng)Ts取在什么范圍，系統(tǒng)是穩(wěn)定的。圖89、 15分如圖9所示電路，當(dāng)尺民R3,c1 cs,且RC 1/3。設(shè)在七to時(shí),開關(guān)合上，為鮎X2t。，狀態(tài)變量為電容器上的電壓。1寫出電路的狀態(tài)空間模型；2求出狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；畫出狀態(tài)變量圖;3并分析系統(tǒng)的可控性和可觀性。10、15 分系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為?0011X103 x1 u0130y0 12X試判斷系統(tǒng)的可控性；假設(shè)不完全可控，那么分解出可控、不可控子空間；討論能否用狀態(tài)反應(yīng)u V K * x使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。11、20分如圖11所示的被控對象，欲用狀態(tài)反應(yīng)控制滿足以下需求: 1在階躍作用下沒有穩(wěn)態(tài)誤差；2閉環(huán)系統(tǒng)的主導(dǎo)極點(diǎn)為2 j3 ；3對所有的A>0,系統(tǒng)都是穩(wěn)定的。圖11Xi(s)=Y(5)要求：a畫出帶狀態(tài)反應(yīng)陣 K的方框圖；b將畫出的方框圖化簡為如圖A所示的單回路，分別求出圖中的前向通道傳遞函數(shù) 與反向通道傳遞函數(shù) G(S與H eq(S)；C求出所需的反應(yīng)系數(shù)陣；d假