2000年哈尔滨工程自动控制原理考研真题

哈尔滨工程大学

2000年研究生入学考试试题（自动控制原理）

一.（15'）化简方块图，求图示系统传递函数C(s)/R(s),C(s)/F(s)

二.（15'）设系统如图所示，已知系统对单位阶跃响应的超调量σ%=16.3%，峰值时间tp=1s ，试求（1）根据已知性能指标σ%及tp 确定系统参数k 及τ的值。（2）当输入信号r （t ）=1.5（恒速信号）时，求系统的稳态误差。

三.（15'）已知负反馈控制系统的开环传递函数为：GH(s)=k (1-0.5s )

s (s +3)，

试绘制k=0→+∞变化时的根轨迹图，并求保证系统稳定时的k 值的范围。 四.（15'）已知控制系统如图所示。 试用频率响应法确定闭环系统临界 稳定时的τ值。

注意:第五.六题任选一题即可!

五.（10'） 设非线性系统如图所示. 系统初始条件C(0),C (0)给定,

试大致画出系统的典型相轨迹.

六.（10'）设离散控制系统如图所示

已知G(Z)= 1.8KZ

(Z -1)(Z -0.82)

试求保证系统稳定的K 值的范围.

七.（15'）给定线性定常系统如图所示. G1 G3

G2 G4 G5 H

+ _ _ + + C(s) R(s) F(s) K R(s) _ _ τs C(s) 10s (s +1)× × × × × × × τs+1

10s (s +1)R(s) C(s) _ r(t)=0 e _ c k s (Ts +1)× m h -h C(z) R(z) - G(z) ×

(1)按图中所选定的状态变量,写出系统的状态实现.

(2)能否通过选择k,a 使系统丧失能控性;或丧失能观性;或同时丧失能控性与能观性.

八. （15'）给定系统传递函数

G(s)=(s -1)(s +2)(s +1)(s -2)(s +3)

能否通过状态反馈将闭环传递函数变为: G k (s) =s -1(s +2)(s +3)

若可能,如何进行变换(确定出反馈增益距阵).

x2 x1 u y - x3 × 23(s +3)k s +a 1/3s