西 安 建 筑 科 技 大 学
2019年攻读硕士学位研究生招生考试试题
(答案书写在本试题纸上无效。考试结束后本试题纸须附在答题纸内交回) 共 2 页
考试科目: （836）自动控制原理（含现代控制理论） 适用专业: 控制科学与工程一级学科、控制工程 一、 已知某控制系统有以下方程组成，其中R(s)为输入，Y(s)为输出，Xi(s)(i?1,2,3)为中间变量。（共10分） X1(s)?W1(s)R(s)?W1(s)W7(s)Y(s)X2(s)?W2(s)[X1(s)?W6(s)X3(s)]X3(s)?[X 2(s)?W5(s)Y(s)]W3(s)Y(s)?W4(s)X3(s)（1） 绘制系统的结构图。（5分） （2） 由结构图求系统的传递函数W(s)?Y(s)R(s)。（5分） 二、 已知系统的结构图如图1所示，其中?=0.8。 （共15分） （1） 计算系统的超调量?%和调节时间ts(5%)。（6分） （2） 求r(t)?t时，系统的稳态误差ess。（5分） （3） 分析?值的变化，对系统的性能有何影响。 （4分） 图1 三、 设单位反馈系统开环传递函数为Wk(s)?K(s?2)(s2?2s?5),(K?0)，试分别用时域方法和 频域方法求取使系统稳定的K的取值区间。（共10分） 四、 设系统的结构图如图2所示。 （共20分） 图2
（1） 为使闭环极点位于s1,2??1?j3，试确定增益K和反馈系数Kh的值。 （6分） （2） 当K取第一问计算所得值，绘制以Kh为参变量的概略根轨迹。 （5分） （3） 求系统工作在欠阻尼状态时，Kh的取值范围。（5分） （4） 写出系统工作在临界阻尼状态(??1)时，系统的闭环传递函数WB(s)。（4分） 五、 已知单位反馈系统的开环传递函数为Wk(s)?40s(s?1)(s?4)。（共25分） （1） 绘制系统的Bode图，并在图上标注相位裕量?(?c)和增益裕量GM的位置；根据标注的?(?c)和GM判断系统的稳定性。（10分） （2） 采用串联校正对系统进行校正，校正装置为W5s?1c(s)?60s?1，判断该校正装置是何种校正装置。（3分） （3） 绘制校正后系统的对数幅频特性曲线，计算校正后系统的幅值穿越频率?c。（6分） （4） 分析校正装置对系统的性能有何影响 ？ （6分） 六、 采样控制系统如图3所示。（共14分） （1） 求系统的闭环脉冲传递函数WB(z)。（4分） 图3 （2） 采样周期T?1，确定使系统稳定的K值范围。（4分） （3） 写出T?1，K?2时系统的差分方程。（3分） （4） 试求T?0.5，K?2，r(t)?1(t)时系统的稳态误差。（3分） 注：Z(1)?zz?1,Z(1Tz1z?1ss2)?(z?1)2,Z(s?a)?z?e?aT,e?0.37 七、 非线性系统结构图如图4所示，其中非线性环节的描述函数如下：（共12分，每题6分） N(A)?1?211?1?2?[arcsinA?A1???A??](A?1) 图4 （1） 绘制线性环节的Nyquist图和非线性环节的负倒描述函数曲线。 （2） 分析K的取值对系统稳定性的影响。 1 / 2
西安建筑科技大学836自动控制原理(含现代控制理论)2019考研专业课真题
