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2016年全國碩士研究生入學考試招生單位自命題試卷 A卷
842（A 卷）第 1 頁，共 3 頁
安徽工業大學 2016 年碩士研究生招生專業基礎課試卷（A 卷）
科目名稱： 自動控制原理 科目代碼： 842 滿分： 150 分
考生請注意：所有答案必須寫在答題紙上，做在試題紙或者草稿紙上的一律無效！
一、如圖所示系統；（25 分）
1、畫出相應的信號流圖。（10 分）
2、試寫出 C(s)/R(s)的表達式。（15 分）
)(1 sG )(2 sG )(3 sG
)(2 sH
)(1 sH )(3 sH
－
－－
)(sR )(sC
二、已知某單位負反饋系統的開環傳遞函數為
)5(
100
)(
?
?
ss
sG 。（15 分）
1、求系統的阻尼系數及無阻尼自然振蕩頻率。（5 分）
2、該系統的單位階躍響應的超調量和調整時間 (? 取 5%)。（5 分）
3、為了改善系統性能，對該系統實施速度反饋，如圖中虛線部分所示。
為使系統的阻尼系數為 0.7，速度反饋系數 Kt 為多少？（5 分）
-
R(s) C(s)
Kts
- )5(
100
?ss-
三、已知最小相位開環系統的漸近對數幅頻特性如圖所示，試求系統的開
2016年全國碩士研究生入學考試招生單位自命題試卷 A卷
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環傳遞函數和剪切頻率 C
? ，并判斷系統的穩定性；（15 分）
四、已知最小相位系統的開環傳遞函數為：
)2.01)(02.01(
10
)()(
sss
sHsG
??
? ，
畫出系統的奈奎斯特圖，標明圖形其中的關鍵點。 (15 分)
五、如圖所示系統，采樣周期 T=0.5(秒)。判斷系統穩定性。（20 分）
R s( ) C s( )
-
T
1 Ts
e
s
?
?
)1(
1
?ss
六、具有飽和非線性的控制系統如圖所示，分析系統是否產生自振?若自振，
試求自振的振幅和頻率。已知非線性特性的描述函數
4
( )N A
A?
? 。(15 分)
七、已知系統傳遞函數為
)5)(3(
5
)(
)(
)(
??
?
??
ss
as
sU
sY
sG （a 為參數）。（20 分）
1、采用串聯分解，列出其狀態空間表達式并畫出狀態變量圖。（6 分）
)2)(1(
10
?? SSS?
C
?＋
0?r 1
-1
y
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2、參數a 對系統的能控性有何影響？（6 分）
3、當 2?a ， )(1 tu ? ，初始條件 ? ?T
x 32)0( ?? 時。求狀態 )(tx 。（8 分）
八、已知某控制系統的狀態方程和輸出方程如下。(25 分)
uxx ?
?
?
?
?
?
??
?
?
?
?
?
?
?
0
1
01
10
? ， ? ?xy 10?
1、討論系統的穩定性。（5 分）
2、加輸出反饋可否使系統漸近穩定？(10 分)
3、加狀態反饋則又如何？(10 分)
附：Z 變換表：
)(tX )(t? )(1 t t 2
t
at
e
?
t.sin ? t.cos ?
)(sX 1
s
1
2
1
s
3
2
s as ?
1
22
?
?
?s
22
??s
s
)(ZX 1 1?z
z
2
)1( ?z
Tz
3
2
)1(
)1(
?
?
z
zzT
aT
ez
z
?
? 1cos2
sin
2
?? Tzz
Tz
?
?
1cos2
)cos(
2
??
?
Tzz
Tzz
?
?
（試題完）
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