清华大学控制工程试题与经验

一。已知一个单位负反馈系统的开环传递函数G（s）＝k/{s*(s^2+s+60)*(s+2)＋k}

求该系统在k的什么范围内稳定？（用劳斯判据）

二。给了一个负反馈系统的开环传递函数G（s）和反馈环节H（s），

求时域内，系统的最大超调量，峰值时间，过渡过程时间以及振荡次数？

具体的G（s)和H(s)的表达式记不清了，但化间后的表达式为:x0/xi＝30/(s^2+8s+30)

要求的量书上基本都有公式，但振荡次数公式是老师上课补充的，翻翻笔记就

可以找到

三。用复数阻抗法求所给系统的闭环传递函数

和作业布置的题目，先是一个电阻和一个电容并联，在是一个电阻和电容串联

两部分之间是串联

一个电机控制的题目，已知输入电压u(t),扰动信号为负载扭矩Mc，电阻为R，电感为L 转动力矩比例系数为Ki，感应反电动施为e(t)，负载的等效转动惯量J，反电动势系数Kb 输出为电动机的转速Q(t)

要求画出该系统的方框图，并求

1.Q(s)/U(s),

2.M(s)/U(s),

3.要提高动态响应，该如何选电机？

建议复习一下电工技术关于电动机的工作原理部

已知一个系统的开环传递函数G(s)=40/{s*(s+1)*(s+10)},

求：

1，画系统的波特图

2，求稳定裕量

3,判断系统的稳定性

控制工程这次出的很偏，题目风格和去年前年等都有很大的转变

也标志着董的一个意识上的成功转型

（1）弹簧阻尼系统

上面一个位移x，接着是一个阻尼器b，接着是一个可弯曲的物体（不计

质量）（绕着水平左边的支点可旋转），然后下面是一个弹簧k，然后就

是地面。

知道可弯曲物体的长度（棒状）L，而且是微小移动

求该物体旋转的角度theta与x的传递函数

并x加入一个单位阶越，求响应，画出响应图线，定性表示

（2）电阻电感电容题求Ui与I的传递函数，Ui与Uo的函数关系

只要理解了复阻抗，就能做对

（3）给你一个传递函数，求它开环的时候和闭环的时候的Bode图

然后对其系统输入一个单位速度和一个单位加速度，分别求其稳定误差。（4）给你一个传递函数，再给你一个PID器，叫你设置PID的各个值，

使得校正后的系统传递函数的极点为-1+-j和2(后面那个数忘记是几了，

反正就是给这样的条件）

（5）一个离散反馈系统（补充教材例题），算它当K=1和K=20时是否稳定

其中T=1 就是例题，应该是一样的

（6）最牛的题出现了，给了一个实验指导书上我们最会一眼跳过的图

就是密密麻麻的电路图+好多看不懂的符号。

1。说说实验中为什么用P调节器的时候，用手捏转轴，会使得转速停下来，而用PI的时候就不能使它停下来？

2。说说速度环、位置环、力矩环各自的作用和频带

3。求位置系统的开环传递函数（给你一个响应图，类似于二阶）

4。画出位置系统的bode图

5。求相位裕量+幅值裕量和wc

反正这次他发标了，我也没办法。。。DPIM的都很牛。。

1。和去年的复数阻抗法一样，先是一个电阻和电容并联，然后是一个电阻和一个电容

并联，求u0（s)/ui(s)

2. 一阶系统经过2秒达到稳态的98%(在阶跃信号作用下），如果在V(t)=10+5t作用下的话，求达到稳态时候的误差

3。给了一个不算复杂的方块图，要求的是一些传递函数，看看书上面的习题就差不多了求的是C(s)/R(s) E(s)/R(s) C(s)/F(s) E(s)/F(s)

4.和去年的二阶系统题目基本一样，只是换了参数G(s)=K/(s(Ts+1) 其中T=0.1,K=20

求的是系统的超条量，过渡过程时间和上升时间

5。类似于去年的博得图，G(s)=50/(s(s+1)(s+5))，求博得图和稳态裕量

6。和去年的电机控制题目完全一样，在复习的时候一定要看看书上157页的例题

2008

一、飞机螺旋桨数学模型。15分。

题目长达半页A4纸，上来一定不要慌，要非常镇静，否则就做不出来了。

还是力的分析列方程，求传递函数。

只是我做不出来。

二、离散化。12分

给一个传递函数，用双线性差分或者其他方法离散化，写出计算机控制方程。

三、根据极点判断时域响应曲线。12分

给了三个传递模型（没有告知传递函数）的极点位置，知道其中一个模型的时域响应曲线，二阶的，然后根据三个模型极点相互之间的位置，大概画出另外两个时域响应。概念不清楚，不会。

然后是给出了三个模型的极点在[z]坐标系下的相对位置，再画两个图。

四、PID调节的差别。12分

给了二阶时域响应曲线，分别经过P PI PD PID四个调节之后的输出对应四个曲线，选择对应的调节是哪个。

还是不懂时域的响应。唉。。。

五、乃氏判据。12分

给出了一个I型的传递函数，画乃氏图，判断稳定性。

是一道能够做的题。但是，一上来还是想歪了。。。

六、Bode图。

给传递函数画伯德图。算相位裕量。

七、传递函数校正。5+7+7分

给了电机的方块图。

问输入引起的误差控制在0.005范围内的K值。

问干扰引起的误差控制在0.01的范围内的K值。

将系统校正成二阶最优模型。

平时都是高阶最优模型校正，结果二阶的忘了。。。

八、三轮车转速控制。5分

三轮车输入的转速需要精确输出，需要怎么控制。画方块图，并说明。

已经没时间来做了。。。

今年老师说不考实验，感觉还不如想以前那样考实验呢。

控工老师意识转型，想挂多少就挂多少，没得说的。

题目老师说不难，但是很灵活，结果，真的很灵活。

大家考出来都脸色很难看。。。

这就是控工。。。四字班应该是唯一一届逃过这个劫难的吧。。。