2006年天津工业大学自动控制原理考研真题
一. 多重选择题(本题共6小题,每小题至少有一个答案是正确的,请选择出正确答案所对应的字母,全部选对每小题得3 分,部分选对得1分,有错误选择的不得分。满分18分。) 1. 最小相位系统是( )
A.开环传递函数含有最小相位环节的系统; B.开环传递函数全部由最小相位环节构成的系统; C.闭环传递函数含有最小相位环节的系统; D.闭环传递函数全部由最小相位环节构成的系统;
2. 线性定常系统在非奇异线性变换下,变换前后保持不变的是( ) A.特征值; B.状态转移矩阵; C.可控性; D.可观测性;
3. ( )是控制系统的数学模型 A.微分方程; B.状态方程; C.结构框图; D.频率特性;
4. 零阶保持器具有如下特性( ) A.低通特性; B.时间滞后特性;
C.零阶保持器不影响离散开环 系统脉冲传递函数的极点;
D.零阶保持器的相角滞后比一阶保持器小; 5.非线性系统具有的特性( ) A.可能存在自激振荡现象; B.可能存在多个平衡状态;
C.稳定性取决于系统本身的结构与参数,与外作用和初始条件无关; D.叠加性;
6.以下正确的是( )
A.欠阻尼二阶系统的单位阶跃响应不存在稳态位置误差; B.过阻尼二阶系统的单位阶跃响应不存在稳态位置误差; C.比例-微分控制会降低二阶系统的开环增益但不影响自然频率; D.测速反馈控制对二阶系统的开环增益和自然频率均无影响; 二.问答题(本题共4小题,每小题3分,满分12分。)
1. 如果系统闭环特征方程存在共轭纯虚根,则系统可能临界稳定,为什么?
3. 对于闭环稳定系统,如果系统开环相频特性再滞后γ 度(γ 为相角裕度),则系统处于临界稳定状态,为什么?
4. 在相平面的上半平面上,相轨迹的走向是由左向右,而在下半平面上,相轨迹的走向是由右向左,为什么? 三(本题满分15分.)
四(本题满分15分.)
(1)绘制该系统的根轨迹图(要求:讨论实轴上根轨迹,渐近线,分离点,起始角,与虚轴的交点);
(2)当k =1.9 时,系统存在三个实数闭环极点,说明理由; (3)当k = 2.5 时,系统存在一对共轭复数闭环极点和一个实数闭环极点,说明理由;
六(本题满分15分.) 某单位反馈系统开环传递函数为
(1)试绘制系统的概略开环幅相曲线图;
(2)请用奈氏判据求当T1=T2,=2时,要使闭环系统稳定,k应取何值? 七(本题满分15分.)
某离散系统的结构图如下,采样周期为T=1s (1)判断系统的稳定性;
(2)求系统输入输出所满足的差分方程;
八(本题满分13分.)
函数法确定系统是否存在自振?若有,参数是多少? 九(本题满分 12 分.)
十(本题满分 15 分.) 设系统的动态方程为
(1) 试判断系统的可控性和可观测性;
(2) 若系统不可控或不可观,试求出其可控性分解或可观性分解的规范形式,并写出可控子系统或可观子系统的动态方程;