南京航空航天大学自动控制原理2013--2015考研专业真题汇编
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自动控制原理2015年南京航空航天大学硕士研究生考试真题
南京航空航天大学2015年硕士研究生入学考试初试试题（A 卷）科目代码: 820科目名称:自动控制原理满分: 150分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！本试卷共10大题，满分150分一、(本题15分) 试用梅森公式求图1所示系统的传递函数()()C s R s 和()()E s R s 。
图1二、(本题15分) 设一反馈控制系统如图2所示，试选择1K 、2K 以使系统同时满足下列性能指标要求：(1) 当单位斜坡输入时，系统的稳态误差0.35ss e ≤； (2) 闭环系统的阻尼比0.707ζ≤；(3) 调节时间3s t ≤秒。
图2三、(本题15分) 设系统的闭环特征方程为0846322345=−−−−+s s s s s ，试用劳斯稳定判据判别该系统的闭环稳定性，并求出其全部闭环特征根。
1(2)K s s +2K sR (s )C (s )四、(本题15分) 设系统的闭环特征方程为2()(1)0s s a K s +++=，)0(>a1．当10a =时，绘制K : 0~∞变化时的系统闭环根轨迹，并求出系统阶跃响应分别为无超调、阻尼振荡时K 的取值范围；2．若使根轨迹只具有一个非零分离点，求出此时a 的取值？并画出此a 值下K : 0~∞变化时的系统闭环根轨迹。
五、(本题15分) 设单位反馈控制系统的开环传递函数为21)(sas s G +=，试确定相角裕度为45°时的a 值。
六、(本题15分) 如图3所示，最小相位系统开环对数幅频渐近特性为)(ωL ′，串联校正装置对数幅频特性渐近特性为)(ωc L 。
1．求未校正系统开环传递函数)(0s G 及串联校正装置)(s G c ；2．在图中画出校正后系统的开环对数幅频渐近特性)(ωL ′′，并求出校正后系统的相位裕度γ′′；3．简要说明这种校正装置的特点。
南京航空航天大学信号系统与数字信号处理2013--2015考研专业真题汇编
二、（ 15 分 ） 低 通 滤 波 器 的 转 移 函 数 H j 可 用 它 的 模 和 相 位 来 表 示 ， 即
H (e j ) H ( j ) e j ( ) ,根据模和相位画出的曲线称幅频响应和相频响应曲线，已知某
低通滤波器的幅频响应和相频响应曲线如图所示： 1. 求滤波器的单位冲激响应 h t ； 2. 已知滤波器的输入信号为 e t 状态响应 rzs t 。
F
；若已知 f (t ) 为低通信号且 f (at b) =_________（其中 a ， b 为实常数，且 a 0 ）
有效带宽为 B（Hz） ，则 f (at b) 的有效带宽为_________Hz；若对 f (at b) 进行理想抽 样，为使抽样后不失真，则抽样频率 f s _________Hz；
x N ( n)
1 N 1 X (k )WNkn RN (n) ，则 xN (n) 与 x(n) 的关系是 __________; （请用 x(n) 表示 N k 0
，同时等式 x(n) x N (n) 成立的条件是__________; xN (n) ） 11. 常用的低通模拟滤波器有巴特沃什滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器。其中与滤波 器的阶数无关，带宽恒为 3dB 带宽的是__________;在滤波器通带与阻带内都具有等波纹 特性的是__________。
1. 连续时间信号 f (t )
sin(2t ) ，该信号的能量 E _________，平均功率 P _________， t 这种信号称_________信号；
2. 线性时不变连续时间系统可用线性常系数微分方程来表示，可通过_________变换将它 转化成代数方程来求解，这种分析方法称_________分析法； 3. 设 f t 是 周 期 为 T 的 周 期 信 号 ， 其 傅 里 叶 级 数 展 开 式 可 表 示 为
全国名校自动控制原理考研真题汇编(含部分答案)
2013年中国 学技术大学848 动控制原理
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5．北京
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2019年南京航空航天大学参考书目
2019年南京航空航天大学参考书目2019年南京航空航天大学参考书目2019年南京航空航天大学参考书目考试科目参考书目811普通物理1. 《普通物理学》（第六版），程守洙、江之永主编，高等教育出版社。
2. 《物理学》（第五版），东南大学等七所工科院校编，马文蔚等改编，高等教育出版社。
815理论力学《理论力学》,范钦珊、陈建平主编，高等教育出版社，2010年816材料力学《材料力学（上、下册）》（第五版），刘鸿文.高等教育出版社510力学基础综合1、《飞行器结构力学》史治宇等编，国防工业出版社，2013年2、《机械振动基础》胡海岩主编，北京航空航天大学出版社，2004年511机械基础综合1. 《机械原理》郑文纬，高等教育出版社，1997年2. 《机械振动基础》胡海岩主编，北京航空航天大学出版社，2004年512振动基础综合 1.《机械工程材料应用基础》张代东主编机械工业出版社，2004年2.《机械振动基础》胡海岩主编，北京航空航天大学出版社，2004年513测试技术基础综合1. 单片机原理及应用分层教程，陈仁文编著，南京大学出版社，2015.122. 传感器与检测技术（第2版）)，陈杰、黄鸿，高等教育出版社，2010.11813无机化学2004 《无机化学》[第五版]，大连理工大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2006823电工电子学秦曾煌《电工学》第七版，高等教育出版社，2009年刘海春《电子技术》第二版，科学出版社，2017年561材料工程基础 1. 机械工程材料应用基础张代东主编机械工业出版社，2004年2.《材料成形工艺基础》翟封祥等哈尔滨工业大学出版社，2008年817工程热力学《工程热力学》沈维道，高等教育出版社，2007年;《工程热力学》曾丹苓，高等教育出版社，2003年518 流体力学基础综合1、《空气动力学》陆志良等编著，北京航空航天大学出版社，2009年及以后修订版596电动力学《电动力学》，郭硕鸿，高等教育出版社，2008。
南京航空航天大学工程结构设计原理2013--2015考研专业真题汇编
‘ ‘ 1. 钢 筋 混 凝 土 T 形 截 面 梁 ， b 200mm ， h 500mm ， b f 400 mm ， hf 80 mm ，
南京航空航天大学 2013 年硕士研究生入学考试初试试题
科目代码: 科目名称: 831 工程结构设计原理
A卷
分
满分: 150
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
一、问答题（100 分） 1．试以简支梁为例，说明素混凝土梁与配筋适量的钢筋混凝土梁受力性能的差异。 （10 分） 2． 请绘图说明混凝土应力等于 f c 时对应的应变 ε 0 和极限压应变 ε max 有什么区别？它们各在 什么受力情况下考虑？其应变数值大致为多少？（10 分） 3．结构上的荷载和作用有何区别？恒载和活载有何区别？（10 分） 4．受弯构件适筋梁正截面受力从开始加荷直至破坏，经历了哪几个阶段？各阶段的主要特 征是什么？各个阶段分别是哪种极限状态的计算依据？（10 分） 5．T 形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么？为什么要规定适用 条件？（10 分） 6．简述无腹筋梁的斜裂缝形成并开裂后，斜裂缝处纵筋应力和压区混凝土的受力将发生什 么样的变化？（10 分） 7．钢筋混凝土轴心受压长、短柱的破坏有何不同？其原因是什么？影响稳定系数的主要因 素是什么？（10 分） 8．说明大偏心、小偏心受压破坏的发生条件和破坏特征以及什么是界限破坏？（10 分） 9．影响混凝土构件裂缝宽度的主要因素是什么？如果不满足裂缝宽度限值，减小裂缝宽度 有哪些主要措施？（10 分） 10．为何在预应力混凝土构件中的张拉控制应力不宜过高？（10 分） 二、计算题（50 分） 1. 钢筋混凝土简支梁，跨中弯矩设计值 M 为 172kN ⋅ m ，截面尺寸 b×h =250×550mm，纵 向受拉钢筋截面重心距受拉边缘距离 as = 35mm ，混凝土强度等级 C25（ f c = 11.9 N/mm 2 ， ，纵向受拉钢筋采用 HRB400 级钢筋（ f y = 360N/mm2 ） ，试计算跨中截面 f t = 1.27 N/mm 2 ） （ ξ b = 0.518 ， ρ min = 0.2% 。安全等级为二级） （15 分） 配筋 As 。
南京航空航天大学 2013 年硕士研究生入学考试初试试题
科目代码: 科目名称: 831 工程结构设计原理
A卷
分
满分: 150
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
一、问答题（100 分） 1．试以简支梁为例，说明素混凝土梁与配筋适量的钢筋混凝土梁受力性能的差异。 （10 分） 2． 请绘图说明混凝土应力等于 f c 时对应的应变 ε 0 和极限压应变 ε max 有什么区别？它们各在 什么受力情况下考虑？其应变数值大致为多少？（10 分） 3．结构上的荷载和作用有何区别？恒载和活载有何区别？（10 分） 4．受弯构件适筋梁正截面受力从开始加荷直至破坏，经历了哪几个阶段？各阶段的主要特 征是什么？各个阶段分别是哪种极限状态的计算依据？（10 分） 5．T 形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么？为什么要规定适用 条件？（10 分） 6．简述无腹筋梁的斜裂缝形成并开裂后，斜裂缝处纵筋应力和压区混凝土的受力将发生什 么样的变化？（10 分） 7．钢筋混凝土轴心受压长、短柱的破坏有何不同？其原因是什么？影响稳定系数的主要因 素是什么？（10 分） 8．说明大偏心、小偏心受压破坏的发生条件和破坏特征以及什么是界限破坏？（10 分） 9．影响混凝土构件裂缝宽度的主要因素是什么？如果不满足裂缝宽度限值，减小裂缝宽度 有哪些主要措施？（10 分） 10．为何在预应力混凝土构件中的张拉控制应力不宜过高？（10 分） 二、计算题（50 分） 1. 钢筋混凝土简支梁，跨中弯矩设计值 M 为 172kN ⋅ m ，截面尺寸 b×h =250×550mm，纵 向受拉钢筋截面重心距受拉边缘距离 as = 35mm ，混凝土强度等级 C25（ f c = 11.9 N/mm 2 ， ，纵向受拉钢筋采用 HRB400 级钢筋（ f y = 360N/mm2 ） ，试计算跨中截面 f t = 1.27 N/mm 2 ） （ ξ b = 0.518 ， ρ min = 0.2% 。安全等级为二级） （15 分） 配筋 As 。
2012年南京航空航天大学820自动控制原理考研初试真题(A卷)
r(t) 为系统参考输入。 1. 欲使闭环系统的阻尼比为 0.707，请给出 k1,k2 应满足的关系式； 2. 欲使闭环系统的阻尼比为 0.707，自然频率为 10，请给出 k1,k2 的具体数 值； 3. 欲使闭环系统在阶跃输入下的稳态误差为 0，请给出 k1,k2 应满足的关系 式。
820 自动控制原理 第 3 页 共 4 页
πA 1.分析周期运动的稳定性； 2.求出稳定周期运动的振幅 A 和频率 ω 以及 c(t) 表达式。
图6
九. (本题 15 分) 某系统的状态空间模型为 x&1(t) = −x1(t) + 5x2 (t) x&2 (t) = −6x1(t) + u(t) y(t) = x1(t)
现采用状态反馈控制策略，即 u(t) = −k1x1(t) − k2x2 (t) + r(t) ，其中 k1,k2 为实常数，
R(s)
Gc(s)
K1 s(Ts + 1)
K 2 C分) 已知采样系统的结构图如图 5 所示，要求：
1.若使系统在 r(t) = t 作用时稳态误差为 0.1，试确定采样周期 T 的值；
2.求系统在上述采样周期下的单位阶跃响应 c* (t) （写出前三项即可）。
提示：Z[
四. (本题 15 分) 某系统的结构图如图 3，若要求输入信号 r(t) = t 时，稳态 误差 ess ≤ 2.25 ，同时系统单位阶跃响应无超调，试确定 K1 的值。
R(s)
1
C(s)
K1
s(s + 3)2
图3
五. (本题 15 分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s)
=
K (0.2s +1)(0.1s +1) s2(s +1)(0.01s +1)
820 自动控制原理 第 3 页 共 4 页
πA 1.分析周期运动的稳定性； 2.求出稳定周期运动的振幅 A 和频率 ω 以及 c(t) 表达式。
图6
九. (本题 15 分) 某系统的状态空间模型为 x&1(t) = −x1(t) + 5x2 (t) x&2 (t) = −6x1(t) + u(t) y(t) = x1(t)
现采用状态反馈控制策略，即 u(t) = −k1x1(t) − k2x2 (t) + r(t) ，其中 k1,k2 为实常数，
R(s)
Gc(s)
K1 s(Ts + 1)
K 2 C分) 已知采样系统的结构图如图 5 所示，要求：
1.若使系统在 r(t) = t 作用时稳态误差为 0.1，试确定采样周期 T 的值；
2.求系统在上述采样周期下的单位阶跃响应 c* (t) （写出前三项即可）。
提示：Z[
四. (本题 15 分) 某系统的结构图如图 3，若要求输入信号 r(t) = t 时，稳态 误差 ess ≤ 2.25 ，同时系统单位阶跃响应无超调，试确定 K1 的值。
R(s)
1
C(s)
K1
s(s + 3)2
图3
五. (本题 15 分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s)
=
K (0.2s +1)(0.1s +1) s2(s +1)(0.01s +1)
自动控制原理2013年南京航空航天大学硕士研究生考试真题
πA 动的振幅 A 和频率ω 以及 c(t) 的表达式。
r(t) = 0
K M
4
c(t)
s(s2 +2s +4)
图6 科目代码：820 科目名称：自动控制原理 第 3 页 共 4 页
梦想不会辜负每一个努力的人
九．(本题 15 分) 已知系统的状态空间表达式为
x
=
⎡0 ⎢⎣1
2⎤ 1⎥⎦
x
+
⎡1⎤ ⎢⎣1⎥⎦
六．(本题 15 分) 已知某系统结构图如图 4 所示，K > 0 ，输入 r(t) = Acos 3t 时，从示 波器中观测到输入、输出的幅值相等，相位差为 90o。
1．确定参数 a，K ； 2．若输入 r(t) = 3cosωt ,确定 ω 为何值时，稳态输出 c(t) 的幅值最大，并求出此 最大幅值。
一．(本题 15 分) 某系统结构图如图 1 所示，求在 R(s)和 N(s)作用下，系统输出 C(s) 的表达式。
图1
二．(本题15分) 某控制系统结构图如图2所示，当扰动 n(t) = 0 ，输入 r(t) = 1(t) 时，系
统超调量σ % = 20% ，调节时间 ts = 1 秒（取 ∆ = 5% ）。 1. 试确定结构参数 K 和T 的值； 2. 当 r(t) = t ， n(t) = 1(t) 时，求系统的稳态误差。
图3
五．(本题 15 分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s) =
200
s(s + 1)(s + 100)
设计一校正网络，使校正后的系统超调量σ % 为原系统的 50%（允许误差 ± 5% ）。并
计算校正前后系统的调节时间。 [ 提示：高阶系统频域性能指标与时域性能指标的关系为：
r(t) = 0
K M
4
c(t)
s(s2 +2s +4)
图6 科目代码：820 科目名称：自动控制原理 第 3 页 共 4 页
梦想不会辜负每一个努力的人
九．(本题 15 分) 已知系统的状态空间表达式为
x
=
⎡0 ⎢⎣1
2⎤ 1⎥⎦
x
+
⎡1⎤ ⎢⎣1⎥⎦
六．(本题 15 分) 已知某系统结构图如图 4 所示，K > 0 ，输入 r(t) = Acos 3t 时，从示 波器中观测到输入、输出的幅值相等，相位差为 90o。
1．确定参数 a，K ； 2．若输入 r(t) = 3cosωt ,确定 ω 为何值时，稳态输出 c(t) 的幅值最大，并求出此 最大幅值。
一．(本题 15 分) 某系统结构图如图 1 所示，求在 R(s)和 N(s)作用下，系统输出 C(s) 的表达式。
图1
二．(本题15分) 某控制系统结构图如图2所示，当扰动 n(t) = 0 ，输入 r(t) = 1(t) 时，系
统超调量σ % = 20% ，调节时间 ts = 1 秒（取 ∆ = 5% ）。 1. 试确定结构参数 K 和T 的值； 2. 当 r(t) = t ， n(t) = 1(t) 时，求系统的稳态误差。
图3
五．(本题 15 分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s) =
200
s(s + 1)(s + 100)
设计一校正网络，使校正后的系统超调量σ % 为原系统的 50%（允许误差 ± 5% ）。并
计算校正前后系统的调节时间。 [ 提示：高阶系统频域性能指标与时域性能指标的关系为：
南京航空航天大学920自动控制原理(专业学位)2012—2018年考研真题试题
五. (本题 15 分) 已知最小相角系统的开环对数幅频渐近特性见图 3，要求： 1.写出系统的开环传递函数 G(s)H (s) ； 2.计算相角裕度 γ ； 3.概略绘出开环系统的幅相频率特性曲线，并用奈氏判据判断系统稳定性。
L(ω) [−40]
[−20] 50
ω
2
10
[−40]
图3
920 自动控制原理(专业学位) 第 2 页 共 4 页
科目代码：920 科目名称：自动控制原理 第 1 页 共 4 页
R(s) − C(s) )。
三．(本题 15 分) 设某单位负反馈系统开环传递函数为
G(s)
=
s(s
K*
+ 1)(s
+
2)
试概略绘制 K * 从 0 → ∞ 变化时的闭环根轨迹，并求临界根轨迹增益及该增益对应的 三个闭环极点。
四．(本题 15 分) 设某单位负反馈系统开环传递函数为 G(s) = K s(s + a)
南京航空航天大学 2012 年硕士研究生入学考试初试试题ď A ྄Đ
科目代码： 920 科目名称： 自动控制原理(专业学位) 满分： 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或
草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
本试卷共 10 大题，满分 150 分。 一. (本题 15 分) 用梅逊公式求图 1 所示系统的闭环传递函数 C(s) 和 C(s) 。
10
s(s + 2)(s + 5)
1. 设计状态反馈控制律，将闭环极点配置在 − 5,−1 ± j 处； 2. 分析经状态反馈设计后，系统动态性能和稳态性能的变化。
L(ω) [−40]
[−20] 50
ω
2
10
[−40]
图3
920 自动控制原理(专业学位) 第 2 页 共 4 页
科目代码：920 科目名称：自动控制原理 第 1 页 共 4 页
R(s) − C(s) )。
三．(本题 15 分) 设某单位负反馈系统开环传递函数为
G(s)
=
s(s
K*
+ 1)(s
+
2)
试概略绘制 K * 从 0 → ∞ 变化时的闭环根轨迹，并求临界根轨迹增益及该增益对应的 三个闭环极点。
四．(本题 15 分) 设某单位负反馈系统开环传递函数为 G(s) = K s(s + a)
南京航空航天大学 2012 年硕士研究生入学考试初试试题ď A ྄Đ
科目代码： 920 科目名称： 自动控制原理(专业学位) 满分： 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或
草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
本试卷共 10 大题，满分 150 分。 一. (本题 15 分) 用梅逊公式求图 1 所示系统的闭环传递函数 C(s) 和 C(s) 。
10
s(s + 2)(s + 5)
1. 设计状态反馈控制律，将闭环极点配置在 − 5,−1 ± j 处； 2. 分析经状态反馈设计后，系统动态性能和稳态性能的变化。
南京航空航天大学820自动控制原理2012—2018年考研真题试题
r(t)
20
c(t)
s(0.2s +1)
Kts
图2
三. (本题 15 分) 已知某单位负反馈二阶系统，其开环极点数大于开环零点 数，在输入信号 r(t) = 1 + 2t + 3t 2 时，系统稳态误差 ess = 0.2 ，试求该系统
截止频率ωc = 10 时的相角裕度 γ 。
820 自动控制原理 第 1 页 共 4 页
1. 请概略绘制系统的开环对数频率特性曲线(波德图)，并判定使系统闭环 稳定的 K 值范围； 2. 绘制 K 从 0 → ∞ 时闭环特征根的轨迹，利用波德图中信息给出根轨迹穿 过 S 平面虚轴时的 K 和 ω 。
六. (本题 15 分) 系统结构图如图 4 所示（ K1 、 K 2 、T 均大于零） 1. 当 Gc (s) = 1时，试判断系统的稳定性； . 2. 若系统不稳定，加入校正网络 Gc (s) = τs + b ，试求此时使系统稳定τ 和 b 应满足的条件。
πA 1.分析周期运动的稳定性； 2.求出稳定周期运动的振幅 A 和频率 ω 以及 c(t) 表达式。
图6
九. (本题 15 分) 某系统的状态空间模型为 x&1(t) = −x1(t) + 5x2 (t) x&2 (t) = −6x1(t) + u(t) y(t) = x1(t)
现采用状态反馈控制策略，即 u(t) = −k1x1(t) − k2x2 (t) + r(t) ，其中 k1,k2 为实常数，
N (s)
R(s)
C(s)
G1 ( s )
G2 (s)
图1
二. (本题 15 分) 某系统的结构图如图 2 所示，要求： 1. Kt = 0 时，求系统在单位阶跃输入信号作用下的时域动态性能指标，超 调量σ % 和调节时间 ts （ Δ = 5% ），并概略绘出单位阶跃响应曲线 h(t) ； 2. 接上测速反馈 Kt s ，要求阻尼比ξ = 1 ，试确定 Kt 值，此时σ % = ? ，ts = ? ， 并概略绘出单位阶跃响应曲线。
自动控制原理(专业学位)2015年南京航空航天大学硕士研究生考试真题
2．将 1 得到的系统模型转换为对角标准型并判断系统的稳定性； 3．判断系统的状态能控性和能观性。
十、(本题 15 分) 已知系统的状态空间表达式为：
⎡−1 −2 −2⎤ ⎡2⎤
x&
=
⎢ ⎢
0
−1 −1⎥⎥ x + ⎢⎢0⎥⎥ u
⎢⎣ 1 0 −1⎥⎦ ⎢⎣1⎥⎦
y = [1 0 0] x
1．用状态反馈将系统闭环极点配置在-1、-2、-2； 2．该系统的状态观测器是否存在？若存在，请设计一个极点为-2、-2、-3 的全维状 态观测器；
梦想不会辜负每一个努力的人
南京航空航天大学
科目代码: 科目名称:
2015 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷 ）
920 自动控制原理(专业学位)
满分: 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
本试卷共 10 大题，满分 150 分
一、(本题 15 分) 系统结构图如图 1 所示，求 C(s)的表达式。
G3 (s)
R(s)
E(s)
G1 ( s)
−
H1(s)
N (s)
C(s) G2 (s) − H 2 (s)
H3(s)
图1
二、(本题 15 分) 已知系统的结构图如图 2 所示， r(t) = 2 ⋅1(t) ， 1. 当 k f = 0 时，求出系统的超调量σ % 和调节时间 ts ； 2. 当 k f 不等于零时，若要使系统的超调量σ % = 20% ，试求 k f 应为多大？并求出此
为无超调、阻尼振荡时 K 的取值范围； 2．若使根轨迹只具有一个非零分离点，求出此时 a 的取值？并画出此 a 值下 K: 0~
十、(本题 15 分) 已知系统的状态空间表达式为：
⎡−1 −2 −2⎤ ⎡2⎤
x&
=
⎢ ⎢
0
−1 −1⎥⎥ x + ⎢⎢0⎥⎥ u
⎢⎣ 1 0 −1⎥⎦ ⎢⎣1⎥⎦
y = [1 0 0] x
1．用状态反馈将系统闭环极点配置在-1、-2、-2； 2．该系统的状态观测器是否存在？若存在，请设计一个极点为-2、-2、-3 的全维状 态观测器；
梦想不会辜负每一个努力的人
南京航空航天大学
科目代码: 科目名称:
2015 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷 ）
920 自动控制原理(专业学位)
满分: 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
本试卷共 10 大题，满分 150 分
一、(本题 15 分) 系统结构图如图 1 所示，求 C(s)的表达式。
G3 (s)
R(s)
E(s)
G1 ( s)
−
H1(s)
N (s)
C(s) G2 (s) − H 2 (s)
H3(s)
图1
二、(本题 15 分) 已知系统的结构图如图 2 所示， r(t) = 2 ⋅1(t) ， 1. 当 k f = 0 时，求出系统的超调量σ % 和调节时间 ts ； 2. 当 k f 不等于零时，若要使系统的超调量σ % = 20% ，试求 k f 应为多大？并求出此
为无超调、阻尼振荡时 K 的取值范围； 2．若使根轨迹只具有一个非零分离点，求出此时 a 的取值？并画出此 a 值下 K: 0~
2013_920自动控制原理(专业学位)(试题)南航
⎤ ⎥⎦ u
y = [c1 c2 ]x
其中 b1, b2 , c1, c2 为实数。
1. 试将其化为对角型； 2．在状态空间表达式化为对角型的基础上若使系统一个状态既能控又能观，另一
科目代码：920 科目名称：自动控制原理 第 3 页 共 4 页
个状态既不能控又不能观，试确定 b1,b2 , c1, c2 应满足的条件。 九．(本题 15 分) 已知线性定常离散系统的状态方程为
⎡0 1⎤
x(k
+ 1)
=
⎢ ⎢
1
⎥ 0⎥
x(k
)
⎣2 ⎦
试判断系统在平衡状态处的稳定性。
十．(本题 15 分) 已知系统的传递函数为
G(s) = s 2 + 8s + 15 s3 + 7s 2 + 14s + 8
1. 试求系统的可控标准型实现； 2. 在可控标准型实现的基础上设计状态反馈控制律使系统的闭环极点配置在‐1、 ‐2、‐3 处。
科目代码：920 科目名称：自动控制原理 第 4 页 共 4 页
科目代码：920 科目名称：自动控制原理 第 1 页 共 4 页
R(s) − C(s) )。
三．(本题 15 分) 设某单位负反馈系统开环传递函数为
G(s)
=
s(s
K*
+ 1)(s
+
2)
试概略绘制 K * 从 0 → ∞ 变化时的闭环根轨迹，并求临界根轨迹增益及该增益对应的 三个闭环极点。
四．(本题 15 分) 设某单位负反馈系统开环传递函数为 G(s) = K s(s + a)
设 φ( jω) 表示闭环幅频特性，ωn 表示系统的无阻尼振荡频率，ωr 表示系统的谐振频 率， r(t) 为系统输入，c(t) 为系统输出，且知 φ( jωn ) = 1，ωr = 0.707 ，r(t) = 1 + 2sin 2t 。
南京航空航天大学920自动控制原理(专业学位)2016年考研初试真题
3. 若α = 0.2 时，求系统的相角裕度 γ 。
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R(s) −
C(s) G(s)
α 图3
L(ω )(dB )
ω 图4
七、(本题 15 分) 已知某离散系统的输入为 r*(t) ，输出为 c*(t) ，T 为采样周期，系统的
式中 k1, k2, k3 均为常量， r(t) 为输入， c(t) 为输出，画出系统的结构图，并求传递函数
C(s) / R(s) 。
二、(本题 15 分) 已知系统的结构图如图 1 所示，观测 r(t) = sin ωt 的系统响应，发现 当ω = 3 时系统输出 c(t) 幅值最大，要求： 1. 试确定 K 值，并写出系统的闭环传递函数； 2. 求单位阶跃响应的超调量σ % 、调节时间 tS ，并概略绘出单位阶跃响应曲线； 3. 若 r(t) = 1 + 1.8t ，求系统的稳态误差 ess 。
四、(本题 15 分) 单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s) =
K
(s −1)[(s + 3)2 + 1]
1. 绘制系统的闭环根轨迹（ K：0 ~ ∞ ），并求出分离点处的闭环传递函数；
2. 确定系统稳定的 K 值范围； 3. 确定系统闭环极点全部为实数且系统能正常工作时 K 值范围。
五、(本题 15 分) 设一单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s) = 100e−0.01s ，现有三种 s(0.1s + 1)
差分方程为： c * (t + 3T ) +1.7c*(t + 2T ) + 0.92c*(t + T ) + 0.16c*(t) = r*(t + T ) + 0.1r*(t) ， 1. 试判断该系统的闭环稳定性； 2. 设误差 e*(t) = r*(t) − c*(t) ，当 r(t) = 1(t) 时，求系统的稳态误差 e(+∞) 。
科目代码：920 科目名称：自动控制原理(专业学位) 第 2 页 共 4 页
R(s) −
C(s) G(s)
α 图3
L(ω )(dB )
ω 图4
七、(本题 15 分) 已知某离散系统的输入为 r*(t) ，输出为 c*(t) ，T 为采样周期，系统的
式中 k1, k2, k3 均为常量， r(t) 为输入， c(t) 为输出，画出系统的结构图，并求传递函数
C(s) / R(s) 。
二、(本题 15 分) 已知系统的结构图如图 1 所示，观测 r(t) = sin ωt 的系统响应，发现 当ω = 3 时系统输出 c(t) 幅值最大，要求： 1. 试确定 K 值，并写出系统的闭环传递函数； 2. 求单位阶跃响应的超调量σ % 、调节时间 tS ，并概略绘出单位阶跃响应曲线； 3. 若 r(t) = 1 + 1.8t ，求系统的稳态误差 ess 。
四、(本题 15 分) 单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s) =
K
(s −1)[(s + 3)2 + 1]
1. 绘制系统的闭环根轨迹（ K：0 ~ ∞ ），并求出分离点处的闭环传递函数；
2. 确定系统稳定的 K 值范围； 3. 确定系统闭环极点全部为实数且系统能正常工作时 K 值范围。
五、(本题 15 分) 设一单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s) = 100e−0.01s ，现有三种 s(0.1s + 1)
差分方程为： c * (t + 3T ) +1.7c*(t + 2T ) + 0.92c*(t + T ) + 0.16c*(t) = r*(t + T ) + 0.1r*(t) ， 1. 试判断该系统的闭环稳定性； 2. 设误差 e*(t) = r*(t) − c*(t) ，当 r(t) = 1(t) 时，求系统的稳态误差 e(+∞) 。
南京航空航天大学 自动控制原理 专业学位 考研专业课真题硕士研究生入学试题
Rs
G1 H1
G4 G2
Y s
G3
H2 N s
图1
二（本题 15 分）控制系统如图 2 所示，其中 K1 、 K 2 为正的常数， 为非负常数，试 分析：
1. 值对系统稳定性的影响； 2. 值对系统单位阶跃响应动态性能的影响； 3. 值对系统单位斜坡响应稳态性能的影响。
R(s) E(s) K1
R(s)
C(s)
as 1
G(s)
图6 七、（本题 15 分）一离散系统如图 7 所示，采用单速同步采样方式工作，其中T 0.4 秒， 试分析:
1. 求控制器的脉冲传递函数表达式 G c (z) ； 2. 判断使系统稳定的 K 值范围； 3. 若 K 2.5 ，求在单位阶跃输入时，系统的稳态误差 e* () 。
南京航空航天大学
科目代码: 科目名称:
2018 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷 ）
920 自动控制原理(专业学位)
满分: 150 分
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效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
本试卷共 10 大题，满分 150 分 一、（本题 15 分）已知某系统结构如图 1 所示，求Y (s) 的表达式。
的输出信号 c 的自振振幅和频率，分别画出信号 c、x、y 的稳态波形。
r0 x
1
y
5
c
0
s(s 2)2
1
2
图8
九、（本题 15 分）已知系统的状态空间表达式为
x
0 2
2 0
x
0 2
u
y 1 0 x
1. 分析该系统的能控性和能观性； 2. 设采样周期为T ，求离散化后系统的状态空间表达式； 3. 试求当离散化后系统能控能观时 T 的取值范围。
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2013年硕士研究生入学考试初试试题
A 卷 科目代码: 820 科目名称: 自动控制原理 满分: 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
本试卷共10大题，满分150分。
一．(本题15分) 某系统结构图如图1所示，求在R(s)和N(s)作用下，系统输出C(s)的表达式。
图1
二．(本题15分) 某控制系统结构图如图2所示，当扰动0)(=t n ，输入)(1)(t t r =时，系统超调量%σ=%20，调节时间1=s t 秒（取%5=∆）。
1. 试确定结构参数K 和T 的值；
2. 当t t r =)(，)(1)(t t n =时，求系统的稳态误差。
图2。