：名姓装 订 ： 号 线学 ：级班A卷 哈尔滨工程大学试卷 共 2页；第 1页 考试科目: 自动控制原理 题号 一 二 三 四 五 六 总分 分数 评卷人 一、控制系统数学模型(共20分) 1. RLC无源网络如图所示。试列写以ui(t)为输入量， uo(t)为输出的微分方程。并求网络的传递函数。(10分) R1 ui(t) C Luo(t) R2 2. 控制系统结构图如下所示。画出对应的信号流图，并用梅森公式求传递函数C(s)/R(s)。(10分) G3(s) - R(s) - H(s) G1(s) G2(s) C(s) - - - 二、(15分)已知控制系统的结构图如下所示： 1. 当不存在速度反馈(b?0)时， 试确定单位阶跃输入时的?、?n 和?p 2. 确定 ??0.8时的速度反馈常数b 值， 并确定r(t)?t的稳态误差。 R(s) E(s) 16C(s) - - s(s?4) bs 三、(共20分) 1. 某单位负反馈系统的开环传递函数为：G(s)?Ks(s?1)(s?10)，应用 劳斯判据确定系统对阶跃输入响应作等幅振荡时的K值。(5分) A卷 第 2 页 2. 控制系统结构图如下： 已知Gs)?as2?bs?c G(s)?101(s(0.1s?1)(0.02s?1) 试选择参数a、b、c的值，使系统响应速度信号时无稳态误差。(15分) G1(s) + R(s) G2(s) C(s) - 四、(共15分)已知反馈控制系统的开环传递函数为：G(s)?Ks(s?1)(s?2) 1. 绘制该系统的根轨迹。(8分) 2. 绘制K=7时的开环频率特性(Nyquist曲线草图)，并应用Nyquist稳定判据说明K=7时闭环系统的稳定性。(7分) 五、(15分)设单位负反馈系统的开环传递函数为：G(s)?Ks(0.1s?1)，要求 设计串联控制器，使： 1. 响应r(t)?t时的稳态误差?0.005； 2. 相角裕度?45?； 3. 剪切频率?c?50rad/s。 六、(15分)非线性控制系统如图。试用描述函数法分析a?1、b?2、K?10 时，系统的稳定性。若存在自振荡，求出自振荡的振幅和频率。若要消除自持振荡，非线性参数与线性参数之间应满足怎样的关系?
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