南开大学824控制综合基础2015年考研专业课真题试卷
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有 的闭环极点值 :
4) (6分 ) 当Κ=10时 ,请计算系统在r(r)=2+⒉ +rz作 用下的稳态误差。
Cl(s)
G(s)
七 、(20分 )己 知某线性系统 的开环传递 函数为:
⒈ 6Ks):=(s~ˉ
(K)0)
1)(s+2)(sˉ 3)’
试解答如下 问题 :
1) (lO分 )绘 制系统的根轨迹 ,并 确定使系统稳定的 K值 范围; 2) (5分 ) 请计算使系统产生相重闭环实极点的 Κ值 ,并 确定此时的所有 闭环极点值 ;
性、稳定性?上 述特点与状态反馈的使用有何关系?如 何判断该系统稳定?如 果不稳
定,什 么条件下可以设计一个状态反馈,使 得到的闭环系统稳定?
3.对 于 定 常 线 性 系 统 ,如 果 不 要 求 观 测 器 的 极 点 可 以 任 意 配 置 ,形 如
彦〓(Z+CC)z+B″ -Cy的 状态观测器存在需要满足什么条件 ?设 计观浏器有何用
镑
何能控判性断进系行统分能观解性,其?中对所于有不能完控全的能状观态测是系否统构可成以状按态能空观间测的性一进个行对分'解的,其不变中所子空有不间能?如观 测的状态是否构成状态空间的一个子空间?传 递函数阵的零极相消现象与系统能控能
观性有何关系 ?
2.对 定常线性系统 {务 △翔":″ , 状态反馈对系统如下性胄邕有何影响:胄邕控性、能观测
制 问题有哪几种主要方法 ?各 自有何适用范围?
二 、(12分 )
ˉˉ
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阀 一 丬 ,求 它的最小实现 。
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三、 给系统箐 (13分 )已
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六 、(25分 ) 已知 某 系统 的方框 图如 下 图所 示 , 其中q(P=丁⒈「’G1(s)=扌-,
〃fs)〓 l+Ks,试 解答如下问题:
D (6分 ) 确定系统的开环和闭环传递函数;
2) (7分 ) 确定使系统稳定的Κ值范围; 3) (6分 ) 己知 s=-0.5为 系统的一个闭环极点,请 确定此时的 Κ值 ,并 计算此时所
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四、 (13分 )已 给 系 统 峦=ˉ +Ⅱ ,《 o)〓 4,求 顽扌)满 足 约 束 u|ζ 1’ 并 使
第 l页 共 3页
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五、(13分 )已 给系统的状态方程为jrr虍 +1)〓 o.8《 ω+0.2″ “),使用动态规划方法,求
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处 定常线性系统 计带观测器 的状态反馈控制器 时反馈系统加入观测器对 闭
3) (5分 ) 是否存在 Κ >0,使 系统具有纯虚根 的闭环极点?若 存在 ,请 确定满足条件
的 Κ值;若 不存在,请 说明你的理 由。
八、(15分 )己 知某线性系统 的开环传递函数为:
G(s)±
,(K>0)
试解答如下 问题 :
第 2页 共 3页
∷ ||==△ :辱|=∶ △ 讨Ⅱ △∶∷十
环系统极 点有何影 响?带 有观测器 的反馈控制 系统与直接使用状态反馈 的反馈控制系
统 ,两 者 闭环传递函数阵相 比有何差别 ?
4.现 代控制论中,最 优控制 问题 的一般提法是什么?以 连续时间系统的线性二次型 问题为
例 ,线 性调节器 问题与跟踪 问题在预期 目标与 目标 函数 的设计上有什么区别 ?解 最优控
南开大学 2015年硕士研究生入学考试试题
学 院: o32计 算机与控制工程学院
考试科 目: 跎4控制综合基础
专 业: 控制科学与工程
注蕻 咖
纫 “ 诏 斜 酩 陛 ,答在此 溺 刃 厉 脚
一、简答题 (每题 6分 ,共 ⒉ 分)
1.对 定常线性系统 =崩σ+:叨, 如何判断系统能控性?对 于不完全能控的系统可以按
4) (6分 ) 当Κ=10时 ,请计算系统在r(r)=2+⒉ +rz作 用下的稳态误差。
Cl(s)
G(s)
七 、(20分 )己 知某线性系统 的开环传递 函数为:
⒈ 6Ks):=(s~ˉ
(K)0)
1)(s+2)(sˉ 3)’
试解答如下 问题 :
1) (lO分 )绘 制系统的根轨迹 ,并 确定使系统稳定的 K值 范围; 2) (5分 ) 请计算使系统产生相重闭环实极点的 Κ值 ,并 确定此时的所有 闭环极点值 ;
性、稳定性?上 述特点与状态反馈的使用有何关系?如 何判断该系统稳定?如 果不稳
定,什 么条件下可以设计一个状态反馈,使 得到的闭环系统稳定?
3.对 于 定 常 线 性 系 统 ,如 果 不 要 求 观 测 器 的 极 点 可 以 任 意 配 置 ,形 如
彦〓(Z+CC)z+B″ -Cy的 状态观测器存在需要满足什么条件 ?设 计观浏器有何用
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何能控判性断进系行统分能观解性,其?中对所于有不能完控全的能状观态测是系否统构可成以状按态能空观间测的性一进个行对分'解的,其不变中所子空有不间能?如观 测的状态是否构成状态空间的一个子空间?传 递函数阵的零极相消现象与系统能控能
观性有何关系 ?
2.对 定常线性系统 {务 △翔":″ , 状态反馈对系统如下性胄邕有何影响:胄邕控性、能观测
制 问题有哪几种主要方法 ?各 自有何适用范围?
二 、(12分 )
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六 、(25分 ) 已知 某 系统 的方框 图如 下 图所 示 , 其中q(P=丁⒈「’G1(s)=扌-,
〃fs)〓 l+Ks,试 解答如下问题:
D (6分 ) 确定系统的开环和闭环传递函数;
2) (7分 ) 确定使系统稳定的Κ值范围; 3) (6分 ) 己知 s=-0.5为 系统的一个闭环极点,请 确定此时的 Κ值 ,并 计算此时所
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四、 (13分 )已 给 系 统 峦=ˉ +Ⅱ ,《 o)〓 4,求 顽扌)满 足 约 束 u|ζ 1’ 并 使
第 l页 共 3页
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五、(13分 )已 给系统的状态方程为jrr虍 +1)〓 o.8《 ω+0.2″ “),使用动态规划方法,求
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?对 ,设 ,此 ∵ ∷^∶ |∴ △△Jˉ △ i.¨ ,~Ⅱ ~∷ △、 =f△乔 艹 电 崇 鹾 逵 辛 蛉 溱 扌 宙 替 毒 萃 燕 羲 椠 蝙 羲 憋 毒 嗝 自 白 条 邃 豢 硌 南 戆 蠡 窑 蠡 蒡 蒸 噫 磉
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处 定常线性系统 计带观测器 的状态反馈控制器 时反馈系统加入观测器对 闭
3) (5分 ) 是否存在 Κ >0,使 系统具有纯虚根 的闭环极点?若 存在 ,请 确定满足条件
的 Κ值;若 不存在,请 说明你的理 由。
八、(15分 )己 知某线性系统 的开环传递函数为:
G(s)±
,(K>0)
试解答如下 问题 :
第 2页 共 3页
∷ ||==△ :辱|=∶ △ 讨Ⅱ △∶∷十
环系统极 点有何影 响?带 有观测器 的反馈控制 系统与直接使用状态反馈 的反馈控制系
统 ,两 者 闭环传递函数阵相 比有何差别 ?
4.现 代控制论中,最 优控制 问题 的一般提法是什么?以 连续时间系统的线性二次型 问题为
例 ,线 性调节器 问题与跟踪 问题在预期 目标与 目标 函数 的设计上有什么区别 ?解 最优控
南开大学 2015年硕士研究生入学考试试题
学 院: o32计 算机与控制工程学院
考试科 目: 跎4控制综合基础
专 业: 控制科学与工程
注蕻 咖
纫 “ 诏 斜 酩 陛 ,答在此 溺 刃 厉 脚
一、简答题 (每题 6分 ,共 ⒉ 分)
1.对 定常线性系统 =崩σ+:叨, 如何判断系统能控性?对 于不完全能控的系统可以按