哈尔滨工业大学2018年控制原理考研真题试题
哈工大控制原理专业课
: 0
斜率为
k 20 lg G( j2 ) 20 lg G( j1） dB/dec lg 2 lg 1
2）相频特性 纵轴是角度
（3）奈奎斯特稳定判据。
1）奈奎斯特图
• Z-闭环正极点数，P-开环正极点数， R-逆时针包围圈数。Z=0闭环系统稳定
•
Z=P-R
2）伯德图 N-在0dB以上的频段内，相 频特性对-180°正负穿越次数之差。 Z=0闭环系统稳定。
开环增益K
• 2005-5. 系统A,B,C的幅频特性见图 • 单位阶跃信号，比较稳态误差的大小 • 比较开环增益的大小。 • 比较超调量 • 比较调整时间
• 2005-6. 开环频率特性见图，求 • 系统的开环增益。 • 系统的相位裕度和幅值裕度。 • 系统的开环增益增大到原来的10倍时
的相位裕度和幅值裕度。
• 幅值裕度 Kg 20 dB 的开环增益K • 在原系统中串联一个
滞后环节 e0.1s ， 求相位裕度和幅值裕度
• 2004-4 系统的开环传递函数为
G(s)
50
s(s 5)(s 1)
• 试用奈氏判据判断系统的稳定性。
• 2004-5 控制系统如图所示。为使系统的
相角裕量等于 50 ，试确定K值。
• 写出三种校正装置的传递函数
• 哪一种校正装置使系统的相角裕度最 大，其值为多少？
• 校正后的系统在单位速度信号作用下 的稳态误差分别是多少？
• 2007-4. 系统的 • 开环传递函数为
G(s) K e s s(s 1)
• 其中K=10。为保证闭环稳定，求τ的 取值范围。
• 2006-4 系统见图，n为正整数。Gc (s) K
40 30
2018北理自动化考研真题考点回忆
考察内容：第一题较为简单的RLC电路，复习近几年真题即可。
第二题现代控制理论考察状态转移矩阵的求解、稳定性判据（需知道判据名字，题目会说用代数判据判断）、能控能观分解（以前没考过）第三题时域分析，根据第一题的传递函数，代入数据，是一个二阶系统，然后用公式求各个指标简单题目第四题根轨迹问题，画一个根轨迹，较为简单，要注意零度以及180度根轨迹。
第五题频域问题，这两年不考证明题了，但也要看一下证明题，但要自己找点题目练习以下实际的两种曲线的画法以及稳定性判定以及两个指标的求法。
第六题离散问题主要设计闭环脉冲传函的球法（一定按照课本的定义去求P317）、给出方框图求设计闭环函数计算C(t)、计算脉冲误差（一定要判断稳定性）第七题非线性问题主要涉及简单相平面问题，重点在描述函数法。
今年考察了N（A）=arcsinA+...主要在于得对其求导判断增减性，就能画出其图像。
第八题稳定性（真题）主要三类题目：李雅普第二稳定判据、局部线性化方法、雅可比矩阵方法。
三选二考察第九题最优控制（课本例题为主）主要考察欧拉方程、变分法。
然后最小值原则也需要看，把那几个表格都背过。
复习提纲第二章第三章主要应付第三题，简单掌握即可，也不会考察复杂内容。
第四章第五章都看，除了每一章最后的设计那一节，需要自己找点真题外的题目联系即可。
第六章几乎不考，应该不会出大题。
第七章和平时期末考察差不多7-1~7-6第八章主要是8-4描述函数法，然后相平面法也看看自我感觉的看（一般不出，出了不会很难）第九章稳定性，掌握那三种方法，做一下真题就解决了第十章最优控制，需要看三四遍才能理解，然后记住公式多练几遍。
10-1-10-3.不需要学离散的。
哈尔滨工业大学《801控制原理(覆盖现代控制理论)》历年考研真题(含部分答案)专业课考试试题
目 录
2013年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题
2012年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题
2011年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题
2010年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题
2009年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题
2008年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题及详解
2007年哈尔滨工业大学401控制原理考研真题及详解
2006年哈尔滨工业大学401控制原理考研真题
2004年哈尔滨工业大学控制原理考研真题
2000年哈尔滨工业大学控制原理考研真题
2013年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题。
哈尔滨工业大学考研真题
哈尔滨工业大学考研真题汇集哈尔滨工业大学考研真题汇集中外建筑史一、画图（每题5分，共30分）1.南禅寺大殿正立面图2.垂花门正立面图3.北京故宫太合殿正立面图4.巴黎圣母院正立面图5.波特兰市政大厦正立面图6.罗马万神庙平面图二、名词解释（每题5分，共30分）1.抱鼓石2.斗口3.独乐寺观音阁4.券柱式5.拉·维莱特公园6.帆拱三、填空（每空2分，共30分）1.1926年设计，1928年开工的广州中山纪念堂，是由建筑师（）设计的。
2.瓜柱，宋代称（），明间，宋代称（）。
3.中国营造学社是近代中国重要建筑学术研究团体，学社成立于（）年，由创办人（）任社长。
4.清式建筑做法中，一檩径为（）斗口，一椽径为（）斗口。
5.圣·索菲亚大教堂穹顶底角，两个肋之间都有窗子，共（）个，为主要采光（后半句没记住）。
6.《建筑十书》作者（），共（）卷。
7.美国在新德里的大使馆是著名建筑师（）设计，在二战后的多元化建筑思潮中，被认为是（）注意代表人物之一。
8.1957年建造的罗马晓体育馆是由意大利工程师（）设计，华盛顿杜勒斯国际机场候机楼是由（）设计。
9.黑川纪章同丹下健三同为日本一个（）派成员。
四、简答（每题10分，共20分）1.分析沈阳故宫的总体布局和建筑特色。
2.简述佛罗伦萨主教堂穹顶的结构特征。
五、分析（每题20分，共40分）1.分析木构架体系建筑在汉、唐、宋、明清的主要特点。
2.举例论证当代西方建筑中的高技术倾向。
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆社会学社会概论部分一、概念解释1.兼相爱2.性恶论3.惠能4.二、简答1.韩非法滞思想的隐喻意义2.陶源明乌托邦社会的实质三、论述二程和朱熹女性思想的异同及如何进行现代性超越四、热点问题分析1.城乡差距形成的制度因素2.农民讨要工资的原因及解决措施方法论部分一、（5个选择题）具体的记不清二、（5个辨析错误题）具体的记不清三、简答1.纵贯研究的优点2.在两个变量有相关关系的前提下，如何判定具有因果关系？哪个是因变量，哪个是自变量？3.选择研究课题的基本原则4.与问卷法相比，结构式访问优点5.问卷的容量应多大四、简述1.作化的意义2.3.量信度有几种？各是什么？4.调查的意义统计学部分一、填空题二、简答1.中心极限定理的内容2,非参数检验的优点3.列联、相关、回归各适于什么类型的变量4.抽样数目选取的因素5,.假设检验基本原理的内容三、计算题1.求人系数的题2。
哈尔滨工业大学自控原理习题答案(第三章)
则根据系统框图可得
代入 ，得
另 ，得到系统的干扰输出
则误差表达式为
若积分环节加在扰动点之前则
， ,
可求得 。
若积分环节加在扰动点之后，则
, ,
可求得
由此可见在扰动点之前的前向通道加入积分环节，才能消除阶跃扰动产生的稳态误差。
3.23
设
则系统的闭环传递函数为：
误差为
将 及 得
闭环特征方程为
又因为 故系统稳定，与参数a，b无关。
若
则有系统的稳态误差
则求出待定系数为
3.29
当a=0时系统的闭环传递函数为：
则根据
得 。
当 ，根据系统的闭环传递函数为
则根据
得a=0.25
3.30
由图3.30所示的单位阶跃响应 ，可得系统的超调量和峰值时间为
又有参数间的关系：
因为系统的开环传递函数为 ，则系统的闭环传递函数为
则
得到参数为
3.34
列Routh表可得
3.12
由系统框图可知系统的开环传递函数为
因为是单位反馈，可得系统的特征方程为
如果要求闭环传递函数的特征根全部位于s=-1垂线之左，可令s=z-1，并代入特征方程，得
建立Routh表
Z3115
z21140K-27
z1 0
z040K-27
令第一列的元素全部为正，可得不等式组
解得K的取值范围为
3.14
由系统框图可以求得系统的开环传递函数为
3.1
图3.1（b）所示的单位阶跃响应具有等幅振荡特性，说明系统的阻尼比 。这与系统主反馈取“-”及内反馈取“0”相对应，因为在这种情况下该二阶系统的传递函数为
图3.1（c）所示单位阶跃响应具有发散特性，说明系统不稳定。这与系统的主反馈取“-”及内反馈取“+”相对应，因为在这种情况下，该二阶系统的传递函数为：
哈工大-自动控制原理八套习题集
A.
2
3s 2 6s 2
C.
2
2s2 6s 3
B.
1
3s 2 6s 2
D.
1
2s2 6s 3
7. 引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（ ）
A.并联越过的方块图单元
B.并联越过的方块图单元的倒数
C.串联越过的方块图单元
D.串联越过的方块图单元的倒数
8.
设一阶系统的传递 G (s)
6. 梅逊公式主要用来（ ）
A.判断稳定性
B.计算输入误差
C.求系统的传递函数
D.求系统的根轨迹
7. 已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（ ）
A.0.6
B.0.707
C.0
D.1
8. 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（ ）指标密切相关。
A.允许的稳态误差
B.允许的超调量
41.求图示方块图的传递函数，以 Xi (s)为输入，X0 (s)为输出。
Xi(s) + - + -
+
G1 H2
-
G2
G4
G3 H3
+ + X0(s)
42.建立图示系统的数学模型，并以传递函H数1 形式表示。
x0
k1
k2
fi
M
D
43.欲使图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量为 20%，峰值时间为 2 秒，试确定 K 和 K1 值。
37.一阶惯性系统当输入为单位阶跃函数时，如何用实验方法确定时间常数 T ？其调整时间
ts 和时间常数 T 有何关系，为什么？ 38.什么是主导极点？主导极点起什么作用，请举例说明。
哈工大 研究生 控制理论 17试题
1. 简答 10分1）状态方程的解分为哪两部分？解的响应性质由什么决定？2分2）写出线性定常连续系统的李雅普诺夫方程，并指出其李雅普诺夫函数。
2分3）写出线性定常系统能控性矩阵，并给出系统能控的充要条件。
2分4）画出状态观测器框图，并说明反馈增益阵的作用。
4分2. 列写状态空间表达，10分1）单摆摆锤质量m ，摆锤质心到转动轴距离l 。
受控制力矩u 、粘性摩擦力矩（粘性摩擦力矩系数B ）和重力矩作用。
忽略单摆臂重量以及摆锤绕自身质心的转动惯量。
以控制力矩为输入，单摆角度为输出，列写其状态空间表达。
2.5分2）系统传递函数为3320.13443y s s u s s s++=++，将其转化为状态空间表达。
2.5分 3）已知控制系统传递函数方块图如图所示，r 为指令输入，d 为干扰输入，y 为系统输出。
求系统的状态空间表达。
5分3. 回答以下问题。
12分1） 系统的状态方程为0145X X ⎡⎤=⎢⎥--⎣⎦，设采样间隔T=0.01s ，试求离散化后状态方程（即X (k +1)与X (k )的关系）。
计算结果可保留自然指数。
7分2） 已知线性定常系统的矩阵指数为22222222t tt t At t t t t e e e e e e e e e --------⎡⎤--=⎢⎥-+-+⎣⎦，试利用矩阵指数性质求系统特征阵及矩阵指数阵的逆矩阵。
5分4. 系统的状态方程为：12321233x x x x x =⎧⎨=--⎩，利用李雅普诺夫第二法判定其稳定性。
8分5. 系统状态方程为：010000100231X X u ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦，要求闭环系统响应无超调无振荡，响应达到95%的时间为0.3s 。
试求状态反馈增益阵K 以及输入增益K r 。
10分。
哈尔滨市工业大学控制科学与工程考研复试《电路、电子技术、自控元件》真题试题2009年、2008年
二○○九年硕士研究生入学考试复试试题
第1页 共6页
考试科目：电路,电子技术,自控元件 报考专业：控制科学与工程学科_
是否允许使用计算器：[ 是 ]
考生注意：
1、请将 A、B、C、D、E 填入括号内，A 表示第一志愿，B 表示第二
志愿，C 表示第三志愿，D 表示第四志愿，E 表示第五志愿，若不填按放
2、答案务必写在答题纸上，并标明题号。答在试题上无效。
课程 分数
电路 60
电子电路 80
自动控制元件 60
总分 200
一、电路（每题 20 分，共计 60 分）
1、(20
分)图
1
所示为零状态电路，试确定
uc (0+ )
，
duc dt
(0+ )
的值。
1Ω
1Ω
+
+
δ (t)
0.5F uc (t)
¯
¯
iL 1H
图1 2、(20 分)在图 2 所示电路中，已知端口电压U (t) = 100 + 200 2 cos(100t + 30� ) V ，求电流 I 的有效值以及电路吸收的平均功率。
+
I
20Ω
50U F
U(t)
2H
200Ω
¯
图2
3、(20 分)已知图 3 中U1 (t ) = 10 2 sin ωt + 20 2 sin 3ωt ，设计一个滤波器
第6页 共6页
5、（10 分）请说出异步电机的调速方法都是什么？说出两种改变转差率的方法，并 定性画出相应的机械特性曲线，说明其适合应用的领域？
6、（10 分）桥式 PWM 功率放大器，其负载为电阻—电感负载，工作在双极性方 式，平均电流为零（占空比为 50%），请画出流过负载的电流波形，并写出一个 周期内电流走过的路径？
哈工大-自动控制原理试题库
s(s 3)2
1、绘制该系统以根轨迹增益 Kr 为变量的根轨迹（求出：渐近线、分离点、 与虚轴的交点等）；（8 分）
2、确定使系统满足 0 1的开环增益 K 的取值范围。（7 分）
六、（共 22 分）某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线 L0 () 如图 5 所示：
中采用
；在频域分析中采用
。
4、传递函数是指在 初始条件下、线性定常控制系统的
与
之比。
5、设系统的开环传递函数为
K ( s 1) s2 (Ts 1)
，则其开环幅频特性
为
，相频特性为
。
6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅
值 穿 越 频 率 c 对 应 时 域 性 能 指 标
三、(8 分)写出下图所示系统的传递函数 C(s) （结构图化简，梅逊公式均
R(s)
可）。
7
四、（共 20 分）设系统闭环传递函数
(s)
C(s) R(s)
T
2s2
1 2Ts
1
，试求：
1、 0.2 ；T 0.08s ； 0.8 ；T 0.08s 时单位阶跃响应的超调量 % 、
调节时间 ts 及峰值时间 t p 。（7 分） 2、 0.4 ；T 0.04s 和 0.4 ；T 0.16s 时单位阶跃响应的超调量 % 、
A、 K (2 s) s(s 1)
B
、
K (s 1) s(s 5）
C
、K s(s2－s 1)
D、 K (1 s) s(2 s)
8、若系统增加合适的开环零点，则下列说法不正确的是 ( )。
哈尔滨工业大学《控制原理》真题2011年
哈尔滨工业大学《控制原理》真题2011年(总分：150.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}{{/B}}(总题数：1，分数：15.00)1.求图所示电路传递函数。
（分数：15.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(设电阻导纳G=[*]，U3=V out，根据节点导纳的电压定理有：[*]求解，得：U3=[*]因此有：[*]其中，Δ=[*]，G=[*]。
)解析：二、{{B}}{{/B}}(总题数：1，分数：15.00)2.已知附图所示开环传递函数为G(s)=。
已知系统误差信号的初始条件为e(0)=-1，(0)=0，试求此系统在非零初始条件下输出响应c(t)表达式。
（分数：15.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(由系统方框图知：C(s)=[*]根据题意有r(t)=0，当t＞0时，有：c=r-e=-e，e(0)=-1，[*](0)=0由此可得：c(0)=1，[*](0)=0对①做拉氏反变换得到系统时域方程，有：[*]对②做非零初始条件下的拉氏变换，有：s2C(s)-sc(0)-[*](0)+sC(s)-c(0)+C(s)=0移项得C(s)=[*][*])解析：三、{{B}}{{/B}}(总题数：1，分数：15.00)3.设单位负反馈开环传递函数为试求闭环系统在输入信号r(t)=sin(t+30°)-2cos(2t-45°)作用下稳态误差的解析表达式。
（分数：15.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(对于输入信号，有：r(t)=sin(t+30°)+2sin(2t+45°)由开环传递函数得到误差传递函数为：Φer(s)=[*]则有：[*]当ω=1rad/s，[*]，∠Φer(j1)=18.4°；当ω=2rad/s，[*]，∠Φer(j2)=18.4°。
2020-2021哈尔滨工业大学控制工程专业810自动控制原理上岸经验
哈尔滨工程大学控制工程专业考研经验贴先做个自我介绍，黑龙江某双非院校信息工程学院控制工程专业，现为哈尔滨工程大学在读控制研究生。
下面是各个科目的考研经验分享。
专业课810自动控制原理的复习：控制工程专业属于自动化学院，考研专业课考的是810自动控制原理，专业课自控复习参考书《自动控制原理》刘胜编，哈尔滨工程大学出版社，第一轮专业课复习就是刘胜课本+刘胜课后习题答案，对于一些同学来说，看书就足矣，因为自控考试重点非常明显，不管是本科期末考试还是历年研究生入学真题，基本上每个章节一道大题，课本知识消化了课后习题一定要去做！结合刘胜的答案对比一下，还有觉得题目不够可以用《胡寿松自动控制原理题海》这本题海拿来练手，在解答题目的时候计算量比较大，所以草稿纸我们可以通过写一些步骤打下草稿，再写重要步骤就行，另外我再说下难点，根轨迹不难，按照步骤解题就没错，一道题15分左右，按步骤来也差不多了，线性系统串联并联校正及非线性系统都是难点，刘胜课本基础性比较好，要是还有时间也可以利用胡寿松的自控原理，稍加复习；最后11月份，和数学一样对错题进行回顾，再把历年真题反复去练考前每个礼拜都要像考场一样进行模拟考试，并且在脑袋里面想象下考试的真实感觉，要的就是那种feel！公共课数学的复习：数学是分阶段复习的，第一阶段是基础阶段，可以用李永乐的《复习全书》时间安排可以放在3-7月份，一般是上午俩小时，我们都知道打基础往往是痛苦的，这个阶段我主要是跟着老师的视频复习，做好基础笔记并且适当训练自己的解题能力，这一阶段不是特别建议去做课后习题，讲真，从开始复习到考研我一直都没做过课后习题，因为觉得课后习题难度的维数和考研不在一个层次就没放在心上了。
第二个阶段，7-9月份，这个时候又是怀疑自己能力和智力不行的时候，所以想和大家说两个字，坚持！我用的是《张宇真题大全解》，由于我第一个阶段复习得比较扎实，唯一的就是缺乏题库的训练，所以我特别建议大家对于真题的训练可以多来几遍，不仅仅是张宇的真题大全解，张宇的资料跳跃性有点大，不是特别注意细节，但真题大全解也是很nice的，分门别类，我们在复习的时候也可以一目了然。
哈尔滨工业大学821硕士真题2018
哈尔滨工业大学821硕士真题2018 数学：1、(2013年浙江丽水)在数0,2，-3，-1.2中，属于负整数的是( )A、0B、2C、-3D、-1.22、(2013年四川内江)下列四个实数中，绝对值最小的数是( )A、-5B、-2C、1D、43、(2013年四川凉山州)-2是2的( )A、相反数B、倒数C、绝对值D、算术平方根4、(2012年广东深圳)-3的倒数是( )A、3B、-3C、13D、-135、下列各式，运算结果为负数的是( )A、-(-2)-(-3)B、(-2)×(-3)C、(-2)2D、(-3)-36、(2013年江苏南京)计算：12-7×(-4)+8÷(-2)的结果是( )A、-24B、-20C、6D、367、如果+30 m表示向东走30 m，那么向西走40 m表示为______________.8、(2013年江苏常州)计算：-(-3)=______，|-3|=______，(-3)-1=______，(-3)2=______.9、(2013年云南曲靖)若a=1.9×105，b=9.1×104，则a______b.10、(2012年河北)计算：|-5|-(2-3)0+6×13-12+(-1)2.11、北京时间2011年3月11日，日本近海发生9.0级强烈地震.本次地震导致地球当天自转快了0.000 001 6秒.这里的0.000 001 6秒用科学记数法表示__________秒.12、(2013年广东初中毕业生学业考试预测卷二)观察下列顺序排列的等式：a1=1-13，a2=12-14，a3=13-15，a4=14-16……试猜想第n 个等式(n为正整数)：an=__________.13、(2013年广东深圳十校模拟)计算：|1-3|+-12-3-2cos30°+(π-3)0.14、(2013年湖北咸宁)在数轴上，点A(表示整数a)在原点的左侧，点B(表示整数b)在原点的右侧.若|a-b|=2013，且AO=2BO，则a+b的值为________.15、(2012年广东)观察下列等式：第1个等式：a1=11×3=12×1-13;第2个等式：a2=13×5=12×13-15;第3个等式：a3=15×7=12×15-17;第4个等式：a4=17×9=12×17-19;……请解答下列问题：(1)按以上规律列出第5个等式：a5=__________________=__________________;(2)用含有n的代数式表示第n个等式：an=__________________=__________________(n为正整数);(3)求a1+a2+a3+a4+…+a100的值.答案：1、C2、C3、A4、D5、D6、D7、-40 m8、3 3 -13 99、a=b10、解：原式=5-1+(2-3)+1=4.11、D12、1.6×10-613、1n-1n+214、解：原式=3-1-8-2×32+1=-815、解：(1)19×1112×19-111(2)2n-1×2n+112×12n-1-12n+1(3)a1+a2+a3+a4+…+a100=12×1-13+12×13-15+12×15-17+...+12×1199-1201=12×1-13+13-15+15-17+ (1199)1201=12×1-1201=12×200201=100201.语文：一、积累与运用（28分）1、阅读下面语段，回答问题。
哈尔滨工业大学《控制原理》真题2011年
哈尔滨工业大学《控制原理》真题2011年(总分：150.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}{{/B}}(总题数：1，分数：15.00)1.求图所示电路传递函数。
（分数：15.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(设电阻导纳G=[*]，U3=V out，根据节点导纳的电压定理有：[*]求解，得：U3=[*]因此有：[*]其中，Δ=[*]，G=[*]。
)解析：二、{{B}}{{/B}}(总题数：1，分数：15.00)2.已知附图所示开环传递函数为G(s)=。
已知系统误差信号的初始条件为e(0)=-1，(0)=0，试求此系统在非零初始条件下输出响应c(t)表达式。
（分数：15.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(由系统方框图知：C(s)=[*]根据题意有r(t)=0，当t＞0时，有：c=r-e=-e，e(0)=-1，[*](0)=0由此可得：c(0)=1，[*](0)=0对①做拉氏反变换得到系统时域方程，有：[*]对②做非零初始条件下的拉氏变换，有：s2C(s)-sc(0)-[*](0)+sC(s)-c(0)+C(s)=0移项得C(s)=[*][*])解析：三、{{B}}{{/B}}(总题数：1，分数：15.00)3.设单位负反馈开环传递函数为试求闭环系统在输入信号r(t)=sin(t+30°)-2cos(2t-45°)作用下稳态误差的解析表达式。
（分数：15.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(对于输入信号，有：r(t)=sin(t+30°)+2sin(2t+45°)由开环传递函数得到误差传递函数为：Φer(s)=[*]则有：[*]当ω=1rad/s，[*]，∠Φer(j1)=18.4°；当ω=2rad/s，[*]，∠Φer(j2)=18.4°。
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4
(1)超调量 p 5% (2)调整时间 ts 1.15sec( 0.02) 提示:可采用零极点对消思想来设计
图4
五、图 5 系统中的传递函数 Gi (s) 分别设为 G1(s) ， G2 (s) ， G3 (s) ：
G1 ( s )Βιβλιοθήκη ks 1 s 10
G2 (s)
k
s 1 s 10
G3 (s)
k
（3）写出其传递函数和零极点(表达式)
图1 二、设一 PI 控制系统如图 2 所示，试以 k 为纵坐标，k1 为横坐标，用代数判据在 k k1 平面上划出能 使系统稳定的参数区域。
图2 三、设一系统如图 3 所示，图中 PID 控制器的参数Ti 1sec , Td 1sec ，控制器的增益 k 可调，试以 k 为参数绘制系统的根轨迹，要求。
1
（1）根轨迹图要有坐标系统的零极点要标清 （2）根轨迹各分支的大致图形并标有方向 （3）根轨迹的出射角和入射角要标清 （4）根轨迹与虚轴的交点和临界增益值。
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图3 四、设一系统如图 4 所示，试设计该系统校正装置 Gc (s) 的参数， k, z, p 使闭环系统在单位阶跃信号 输入下具有下列性能指标
x1 x2
0
1
x1 x2
0 1
u
y
1
x1 x2
（1）试判断此系统的能控性和能观性 （2）若 ，系统的能控性和能观性有什么变化?
（3）试给出 和 时的系统的传递函数 G(s) 和零极点
十、一对象的状态方程式为
x
Ax
Bu
0 02
1 0
x1 x2
0 1
u
y Cx 1
0
x1 x2
(1)设采用状态反馈对其进行镇定，要求闭环系统的 2 个极点都是 20 试求此状态反馈率 u kx
(2)设反馈用的状态信息需要由观测器来提供，试设计此全维观测器，要求观测器的 2 个极点都是 100 ，求出观测器的增益阵 L (3)试列出此由观测器和状态反馈所构成的整个系统的框图。框图中要清楚标出 K 框和 L 框。
哈尔滨工业大学 2018 年硕士研究生入学考试试题
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考试科目: 控制原理
报考专业：控制科学与工程
考试科目代码：[ 801 ] 是否允许使用计算器： [ 是 ]
考生注意：答案务必写在答题纸上，并标明题号。答在试题上无效。
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分
分数
150 分
一、倒立摆(图 1)可视为火箭起飞时的简化模型，设控制输入 u 是作用在支点(转轴)上的力矩。 （1）试列出此倒立摆在小偏差角 下的方程式 （2）根据此方程式再列出其线性化微分方程
s 1 s 10
式中
k
0.9
图5 (1) 试分别画出此三个系统的 Bode 图的大致图形(幅频特性，相频待性，频率范围 0.1 ~ 100rad / s ) (2)用 Nyquis 判据分别判断此三个系统的稳定性，需说明判断的依据。
2
六、试用相平面法对下列非线性二阶系统进行分析 x 0.6x 3x x2 0
齿隙特性的描述函数 N ( A) 见图 7(b)。答题时系统的频率特性 G( j) 和描述函数可近似绘制，但图 形的基本性能与形状应该清楚，正确。
图7
3
八、设一线性离散系统如图 8 所示，试分析当 T = 0.5sec 时能使系统稳定的增益 k 的临界值。
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图8
九、已知系统的状态方程式为
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要求: (1)列出其相平面图上的所有奇点。 (2)列出奇点处的线性化方程并判断这些奇点的性质(类型) (3)根据各奇点附近相轨迹的特点，并根据相轨迹的基本性质大致描绘出该系统的整个相平面图（包 括运动方向)，并在相图上标明收敛区和发散区。 七、设有一带齿隙的系统如图 7(a)所示,齿隙特性的宽度为 2a ， a 0.1,特性的斜率 k 1 (1)试用描述函数法分析此系统是否会出现自振荡 (2)如果出现自振荡，如何能从分析中得到自振荡的幅值 A 和频率 (只要求大致值)