华侨大学824自动控制原理2018到2009十套考研真题

-
T
V(s)
F (s)
2/3
9、（本题共 20 分）两种料液混合系统如图所示，两种料液经调和罐均匀混合后送出， 要求对混合液的流量和浓度进行控制。
u1 F1，C1
uV-21 F2，C2
调和罐
×C
P-7
×F
1）求出两种料液混合系统的相对增益矩阵；（6 分） 2）完成两种料液混合系统的变量配对并画出多回路 PID 控制方案的流程示意图； （6 分） 3）给出两种料液混合系统前馈补偿解耦方案。（8 分）
1、 根据所给方程组，画出该过程的动态结构图；（16 分）
2、 整理出 M2 和 Mm 间的传递函数。（4 分）
3.（本题共 15 分）系统的动态结构图如图所示，试求
C(s) C(s)
（1）求传递函数 R(s) 和 N(s) ； （10 分）
1
（2）若要求消除干扰对输出的影响，求 Gc(s) ? （5 分）
(T1s + 1)(T2s + 1) (Tn s + 1) 求系统在单位斜坡函数作用下的稳态误差。
4、（本题共
20
分）已知单位反馈系统的开环传递函数 Gk
(s)
=
s(s
k + 1)(2s
+ 1)
，
(l)求使系统稳定的开环增益 k 的取值范围；（6 分）
(2)求 k=1 时的幅值裕量；（9 分）
(3)求 k=1.2，输入 x(t)=1+0.06t 时的系统的稳态误差值 ess。（5 分）
0.5
124
10
20
8dB
-80
5.（本题共 15 分）证明：状态反馈不改变被控系统的能控性。
6. （本题共 10 分）如下矩阵是否满足状态转移矩阵的条件，如果满足，求与之对应的 A 阵。
Gc (s)
R(s) k1
k2 s
N (s)
k4
k3 C(s)
Ts 1
图
4. （本题共 25 分）最小相位系统的开环传递函数对数复频特性曲线如图所示，其中虚 线为振荡环节或二阶微分环节在其转折频率处的修正曲线。试确定系统的开环传递函数， 并计算系统的相角稳定裕量。
L( ) /dB
-20
40
20 3dB
1、（本题共 15 分）建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。
Fi(t)
2、（本题共 15 分）系统如下图所示，其中扰动信号 n(t)=1(t)。仅仅改变 K1 的值， 能否使系统在扰动信号作用下的误差终值为-0.099?
3、（本题共 15 分）单位反馈系统的闭环传递函数为 G(s) = (1s + 1)(1s + 1) ( m s + 1)
r(t)
c(t)
c(t) = 1− e−2t + e−t
3.
15
1
2
°
e ss
4.
20
K 0 → +∞
5.
15
1
K =2
2
K =1
30s ° 100 C
6 C/min
G(s)
=
1 Ts + 1
95%
e ss
5
r(t) = 5sin10t
G(s) =
K
(s +1)2 (s + 4) 2
K
G(s)
=
s(s
3/3
华侨大学 2016 年硕士研究生入学考试专业课试卷
（答案必须写在答题纸上）
招生专业 科目名称
检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统
自动控制原理
科目代码 846
G(s)
1
1. （本题共 10 分）一个温度对象可以表示为
(T1s 1)(T2 s 1) 的阶跃响应实验结果如
表所示。阶跃扰动量 u 1t / h 。试用求出其传递函数。
1/3
5、（本题共 20 分）闭环系统的特征方程为 s2 + (k + 0.2)s +1 = 0 ，
（1）绘制 k = 0 ~ 时的根轨迹；（16 分） （2）确定当 = 0.5 时的 k 值。（4 分）
6、（本题共 15 分）已知下图电路，以电源电压 u(t)为输入量，求以电感中的电 流和电容中的电压作为状态变量的状态方程，和以电阻 R2 上的电压为输出量的输 出方程。并画出相应的模拟结构图。
⎢⎣0 − 4 3 ⎥⎦ ⎢⎣1⎥⎦
9.
15
⎡−1 −2 −2⎤ ⎡2⎤
A
=
⎢ ⎢
0
−1
1
⎥ ⎥
,
b
=
⎢⎢0⎥⎥
⎢⎣ 1 0 −1⎥⎦ ⎢⎣1⎥⎦
G(s)
=
10 s(s + 1)
H (s) =1
(6 ) (7 ) (7 )
2
2
华侨大学 2017 年硕士研究生入学考试专业课试卷
（答案必须写在答题纸上） 招生专业 控制科学与工程 科目名称 自动控制原理 科目代码 833
间存在如下的关系：主动齿轮与从动齿轮的转速比:
2
1 i
阻力矩与负载转矩关系:
M2 iM1
主动轴上的力矩平衡方程:
J1
d1 dt
f11
Mm
M1
从动轴上的力矩平衡方程:
J2
d 2 dt
f 22
M2
式中，f1、J1、f2、J2 分别是粘性摩檫系数及转动惯量。
选定原动转矩 Mm 作为输入，从动齿轮产生的阻力矩 M2 作为输出，完成以下要求。
t/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150 h/mm 0 0.16 0.65 1.15 1.52 1.75 1.88 1.94 1.97 1.99 2.00 2.00
2. （本题共 20 分）在齿轮传动中，主动齿轮的转速为ω1、从动齿轮的转速为ω2，电机 输出的原动转矩为 Mm 主动齿轮的负载转矩为 M1，从动齿轮产生的阻力矩为 M2。上述变量
18
8 02
1.
20
T1,T2, k1, k2, k3 G(s) = C(s) R(s)
2.
15
824
x1 (t) = r(t) − c(t)
T1
dx2 (t) dt
=
k1 x1 (t) −
x2 (t)
x3 (t) = x2 (t) − k3c(t)
T2
dc(t) dt
+ c(t)
= k 2 x3 (t)
K
+ 1)(2s
+ 1)
y(t) 5
2
1
8
02
3
K = 10
824
5
6.
15
T = 1s
r(t)
e(t) e*(t)
y(t)
G(s)
Ts
H (s)
7.
20
y(s) u(s)
=
s3
s+a + 10s 2 + 27s
+ 18
1a
2a
3a
8.
15
⎡1 2 −1⎤ ⎡0⎤
A = ⎢⎢0 1 0 ⎥⎥,b = ⎢⎢0⎥⎥,C = [1 −1 1]
7、（本题共 15 分）给定系统的状态空间表达式为
−1 −2 0 2
g
x
=
0
−1
1
x
+
u,
y = 1
0
0 x
1 0 −1 1
设计一个具有特征值为 −1，−1，−1 的全维状态观测器。
8、（本题共 15 分）求下图所示系统的闭环脉冲传递函数。
R(s) + E(s)
E*(s)
C(s)
G (s)