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自動控制原理試題 共 3 頁 第 1 頁
成都電子科技大學
2016 年攻讀碩士學位研究生入學考試試題
考試科目：839 自動控制原理
注：所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷或草稿紙上均無效。
1、 （共 15 分）某控制系統框圖如圖 1 所示，試求系統閉環傳遞函數
( )
( )
( )
C s
s
R s
? ? 。
圖 1
2、 （共 15 分）某控制系統結構框圖如圖 2 所示，試通過調整參數 K 和? ，使系統的
6, 1n? ?? ? 。
圖 2
1） 求取滿足條件的參數 K 和? 。
2） 求取在此參數條件下，在單位階躍信號作用下，系統的調整時間 st 和最大超調量 %? 。
3、 （共 15 分）某單位負反饋系統的開環傳遞函數 ( ) ( )
1 1
( 1)( 1)
3 6
K
G s H s
s s s
?
? ?
，已知通
過調整參數 K，可使系統閉環特征根實部均小于-1,試問參數 K 應滿足的條件。
1( )G s?
?
( )C s
?
?( )R s
2 ( )H s
??
4 ( )G s
2 ( )G s
1( )H s
?
3( )G s
25
( 0.8)s s ?
? ( )Y s?( )R s
s?
??
K
自動控制原理試題 共 3 頁 第 2 頁
4、 （共 15 分）某負反饋控制系統開環傳遞函數
20
( ) ( )
( 1)( 2)( 5)
G s H s
s s s
?
? ? ?
，試繪制
系統的 Nyquist 圖，并使用 Nyquist 穩定判據分析系統穩定性。
5、 （共 15 分）某系統結構框圖如圖 3 所示，其狀態變量為 1 2 3, ,x x x ，試寫出系統的狀態方
程和輸出方程。
圖 3
6、 （共 20 分）某旋翼飛機控制系統結構圖如圖 4 所示。
圖 4
1） 試繪制當參數 K 由 0??變化時，系統的根軌跡圖。
2） 當 K=1.9 時，試確定陣風擾動
1
( )N s
s
? 時，系統的穩態誤差。
2
( 1)s s ?
? 1( ) ( )X s Y s?( )U s
s
??
2
3s ?
2 ( )X s
3( )X s
?
2
10( 0.5)
( 1)( 0.4)
s
s s
?
? ?
( )C s
( )N s
( )E s
( 1)
9
K s
s
?
?
?
( )R s ?
自動控制原理試題 共 3 頁 第 3 頁
7、 （共 20 分）某離散系統如圖 5 所示，采樣周期 T=0.07s。
圖 5
1) 試求系統的閉環脈沖傳遞函數。
2) 試判斷系統的穩定性，并求出系統單位階躍響應的終值。
8、 （共 20 分）某非線性系統如圖 6 所示，其中，非線性元件的描述函數為：
22 1 1 1
( ) arcsin 1-( ) , 1N A A
A A A?
? ?
? ? ?? ?
? ?
圖 6
試判斷系統穩定性，并判斷是否會產生自持振蕩，如會，則求出自持振蕩的頻率和幅值。
9、 （共 15 分）已知某線性定常系統的狀態方程為：
0 1 0 0
0 1 1 0
0 1 10 10
X AX Bu X u
? ? ? ?
? ? ? ?? ? ? ? ?
? ? ? ?
? ? ? ??? ? ? ?
試通過狀態反饋，將系統的閉環極點配置到 10, 1 3j? ? ? ，并求出狀態反饋增益矩陣 K。
T
( )C s10
( 10)s s ?
( )R s
?
? 1 Ts
e
s
?
?( )e t
0.1
?
2
1
Js
( )C s
1
1
-1
( )R s ?
k
s
?
?
-1
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