南京航空航天大学820自动控制原理2012—2018年考研真题试题

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自动控制原理2015年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

自动控制原理2015年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

南京航空航天大学2015年硕士研究生入学考试初试试题(A 卷)科目代码: 820科目名称:自动控制原理满分: 150分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项;②所有答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无效;③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!本试卷共10大题,满分150分一、(本题15分) 试用梅森公式求图1所示系统的传递函数()()C s R s 和()()E s R s 。

图1二、(本题15分) 设一反馈控制系统如图2所示,试选择1K 、2K 以使系统同时满足下列性能指标要求:(1) 当单位斜坡输入时,系统的稳态误差0.35ss e ≤; (2) 闭环系统的阻尼比0.707ζ≤;(3) 调节时间3s t ≤秒。

图2三、(本题15分) 设系统的闭环特征方程为0846322345=−−−−+s s s s s ,试用劳斯稳定判据判别该系统的闭环稳定性,并求出其全部闭环特征根。

1(2)K s s +2K sR (s )C (s )四、(本题15分) 设系统的闭环特征方程为2()(1)0s s a K s +++=,)0(>a1.当10a =时,绘制K : 0~∞变化时的系统闭环根轨迹,并求出系统阶跃响应分别为无超调、阻尼振荡时K 的取值范围;2.若使根轨迹只具有一个非零分离点,求出此时a 的取值?并画出此a 值下K : 0~∞变化时的系统闭环根轨迹。

五、(本题15分) 设单位反馈控制系统的开环传递函数为21)(sas s G +=,试确定相角裕度为45°时的a 值。

六、(本题15分) 如图3所示,最小相位系统开环对数幅频渐近特性为)(ωL ′,串联校正装置对数幅频特性渐近特性为)(ωc L 。

1.求未校正系统开环传递函数)(0s G 及串联校正装置)(s G c ;2.在图中画出校正后系统的开环对数幅频渐近特性)(ωL ′′,并求出校正后系统的相位裕度γ′′;3.简要说明这种校正装置的特点。

南京航空航天大学-2018年-硕士研究生入学考试初试试题(A卷)-821信号系统与数字信号处理

南京航空航天大学-2018年-硕士研究生入学考试初试试题(A卷)-821信号系统与数字信号处理

六、 (20 分)已知 x(n) 2 (n) (n 1) (n 3) , 解答下列各题: 1.若 x(n) 的 5 点 DFT 谱为 X (k) , 0 k 4 ,且Y (k) X 2 (k) ,求Y (k) 的 5 点 IDFT 结果 y(n) ; 2.求 x(n) 和 y(n) 的线性卷积结果 f (n) x(n) y(n) ; 3.若 w(n) y n 2 8 R8(n) ,求 x(n) 和 w(n) 的 8 点圆周卷积结果 g(n) x(n) 8 w(n) ; 4.若 x(n) 的 4 点 DFT 谱为 X (k),0 k 3 ,分别求出 X (k) 的实部频谱 Re X k 和虚部频谱 Im X k 。
1. 已知系统的输入
与输出
Zt Z¹
的关系为r(t) =
e(¿ )d¿ d¹,判断系统的线性、时不变性、因果
¡1 ¡1
性和稳定性,___________,___________,___________,___________;
2. 实信号 是一个持续时间不大于 的时域有限信号,且已知
;令
, 显然 是一个周期信号。如果将 展开成傅里叶级数,则三角傅里叶
5. 若已知系统初始条件

,求零输入响应

五、 (15 分)电路如图所示,已知




1. 以回路电流 为系统响应,求系统函数 应;
2. 求零状态响应 ;
及单位冲激响
+-
+
C
3. 已 知 电 容 初 始 电 压
,电感初始电流 -
,作运算等效电路,并求零输入响应电流 。
L R
科目代码:821 科目名称:信号系统与数字信号处理 第 3 页 共 4 页

自动控制原理(专业学位)2016年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

自动控制原理(专业学位)2016年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

南京航空航天大学2016年硕士研究生招生考试初试试题(A 卷)科目代码: 920科目名称:自动控制原理(专业学位)满分: 150分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项;②所有答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无效;③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!本试卷共10大题,满分150分一、(本题15分) 某系统由下列微分方程组描述1122113224334()()()()()()()()()()()()()()()x t k r t x t x t xt x t x t x t k r t c t x t k x t c t ct x t =−=+=+−=−=&& 式中123,,k k k 均为常量,()r t 为输入,()c t 为输出,画出系统的结构图,并求传递函数()/()C s R s 。

二、(本题15分) 已知系统的结构图如图1所示,观测t t r ωsin )(=的系统响应,发现当3=ω时系统输出)(t c 幅值最大,要求:1. 试确定K 值,并写出系统的闭环传递函数;2. 求单位阶跃响应的超调量%σ、调节时间S t ,并概略绘出单位阶跃响应曲线;3. 若t t r 8.11)(+=,求系统的稳态误差ss e 。

(2)Ks s +()R s −()C s 图1三、(本题15分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为2)3()(+=s s Ks G ,请问K 为何值时系统的单位阶跃响应无超调,且在单位斜坡输入下的稳态误差25.2≤ss e 。

四、(本题15分) 单位负反馈系统的开环传递函数为]1)3)[(1()(2++−=s s Ks G1. 绘制系统的闭环根轨迹(∞~0:K ),并求出分离点处的闭环传递函数;2. 确定系统稳定的K 值范围;3. 确定系统闭环极点全部为实数且系统能正常工作时K 值范围。

五、(本题15分) 设一单位负反馈系统的开环传递函数为)11.0(100)(01.0+=−s s e s G s,现有三种串联最小相位校正装置,它们的伯德(Bode)图如图2中的(a )、(b )、(c )所示。

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天大学931 动控制原理 合
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2014年北京
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2012年南京航空航天大学820自动控制原理考研初试真题(A卷)

2012年南京航空航天大学820自动控制原理考研初试真题(A卷)
r(t) 为系统参考输入。 1. 欲使闭环系统的阻尼比为 0.707,请给出 k1,k2 应满足的关系式; 2. 欲使闭环系统的阻尼比为 0.707,自然频率为 10,请给出 k1,k2 的具体数 值; 3. 欲使闭环系统在阶跃输入下的稳态误差为 0,请给出 k1,k2 应满足的关系 式。
820 自动控制原理 第 3 页 共 4 页
πA 1.分析周期运动的稳定性; 2.求出稳定周期运动的振幅 A 和频率 ω 以及 c(t) 表达式。
图6
九. (本题 15 分) 某系统的状态空间模型为 x&1(t) = −x1(t) + 5x2 (t) x&2 (t) = −6x1(t) + u(t) y(t) = x1(t)
现采用状态反馈控制策略,即 u(t) = −k1x1(t) − k2x2 (t) + r(t) ,其中 k1,k2 为实常数,
R(s)
Gc(s)
K1 s(Ts + 1)
K 2 C分) 已知采样系统的结构图如图 5 所示,要求:
1.若使系统在 r(t) = t 作用时稳态误差为 0.1,试确定采样周期 T 的值;
2.求系统在上述采样周期下的单位阶跃响应 c* (t) (写出前三项即可)。
提示:Z[
四. (本题 15 分) 某系统的结构图如图 3,若要求输入信号 r(t) = t 时,稳态 误差 ess ≤ 2.25 ,同时系统单位阶跃响应无超调,试确定 K1 的值。
R(s)
1
C(s)
K1
s(s + 3)2
图3
五. (本题 15 分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s)
=
K (0.2s +1)(0.1s +1) s2(s +1)(0.01s +1)

自动控制原理2013年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

自动控制原理2013年南京航空航天大学硕士研究生考试真题
πA 动的振幅 A 和频率ω 以及 c(t) 的表达式。
r(t) = 0
K M
4
c(t)
s(s2 +2s +4)
图6 科目代码:820 科目名称:自动控制原理 第 3 页 共 4 页
梦想不会辜负每一个努力的人
九.(本题 15 分) 已知系统的状态空间表达式为
x
=
⎡0 ⎢⎣1
2⎤ 1⎥⎦
x
+
⎡1⎤ ⎢⎣1⎥⎦
六.(本题 15 分) 已知某系统结构图如图 4 所示,K > 0 ,输入 r(t) = Acos 3t 时,从示 波器中观测到输入、输出的幅值相等,相位差为 90o。
1.确定参数 a,K ; 2.若输入 r(t) = 3cosωt ,确定 ω 为何值时,稳态输出 c(t) 的幅值最大,并求出此 最大幅值。
一.(本题 15 分) 某系统结构图如图 1 所示,求在 R(s)和 N(s)作用下,系统输出 C(s) 的表达式。
图1
二.(本题15分) 某控制系统结构图如图2所示,当扰动 n(t) = 0 ,输入 r(t) = 1(t) 时,系
统超调量σ % = 20% ,调节时间 ts = 1 秒(取 ∆ = 5% )。 1. 试确定结构参数 K 和T 的值; 2. 当 r(t) = t , n(t) = 1(t) 时,求系统的稳态误差。
图3
五.(本题 15 分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s) =
200
s(s + 1)(s + 100)
设计一校正网络,使校正后的系统超调量σ % 为原系统的 50%(允许误差 ± 5% )。并
计算校正前后系统的调节时间。 [ 提示:高阶系统频域性能指标与时域性能指标的关系为:

南京航空航天大学920自动控制原理(专业学位)2012—2018年考研真题试题

南京航空航天大学920自动控制原理(专业学位)2012—2018年考研真题试题
五. (本题 15 分) 已知最小相角系统的开环对数幅频渐近特性见图 3,要求: 1.写出系统的开环传递函数 G(s)H (s) ; 2.计算相角裕度 γ ; 3.概略绘出开环系统的幅相频率特性曲线,并用奈氏判据判断系统稳定性。
L(ω) [−40]
[−20] 50
ω
2
10
[−40]
图3
920 自动控制原理(专业学位) 第 2 页 共 4 页
科目代码:920 科目名称:自动控制原理 第 1 页 共 4 页
R(s) − C(s) )。
三.(本题 15 分) 设某单位负反馈系统开环传递函数为
G(s)
=
s(s
K*
+ 1)(s
+
2)
试概略绘制 K * 从 0 → ∞ 变化时的闭环根轨迹,并求临界根轨迹增益及该增益对应的 三个闭环极点。
四.(本题 15 分) 设某单位负反馈系统开环传递函数为 G(s) = K s(s + a)

南京航空航天大学 2012 年硕士研究生入学考试初试试题ď A ྄Đ
科目代码: 920 科目名称: 自动控制原理(专业学位) 满分: 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项;②所有答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或
草稿纸上均无效;③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!
本试卷共 10 大题,满分 150 分。 一. (本题 15 分) 用梅逊公式求图 1 所示系统的闭环传递函数 C(s) 和 C(s) 。
10
s(s + 2)(s + 5)
1. 设计状态反馈控制律,将闭环极点配置在 − 5,−1 ± j 处; 2. 分析经状态反馈设计后,系统动态性能和稳态性能的变化。

南京航空航天大学920自动控制原理(专业学位)2016年考研初试真题

南京航空航天大学920自动控制原理(专业学位)2016年考研初试真题
3. 若α = 0.2 时,求系统的相角裕度 γ 。
科目代码:920 科目名称:自动控制原理(专业学位) 第 2 页 共 4 页
R(s) −
C(s) G(s)
α 图3
L(ω )(dB )
ω 图4
七、(本题 15 分) 已知某离散系统的输入为 r*(t) ,输出为 c*(t) ,T 为采样周期,系统的
式中 k1, k2, k3 均为常量, r(t) 为输入, c(t) 为输出,画出系统的结构图,并求传递函数
C(s) / R(s) 。
二、(本题 15 分) 已知系统的结构图如图 1 所示,观测 r(t) = sin ωt 的系统响应,发现 当ω = 3 时系统输出 c(t) 幅值最大,要求: 1. 试确定 K 值,并写出系统的闭环传递函数; 2. 求单位阶跃响应的超调量σ % 、调节时间 tS ,并概略绘出单位阶跃响应曲线; 3. 若 r(t) = 1 + 1.8t ,求系统的稳态误差 ess 。
四、(本题 15 分) 单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s) =
K
(s −1)[(s + 3)2 + 1]
1. 绘制系统的闭环根轨迹( K:0 ~ ∞ ),并求出分离点处的闭环传递函数;
2. 确定系统稳定的 K 值范围; 3. 确定系统闭环极点全部为实数且系统能正常工作时 K 值范围。
五、(本题 15 分) 设一单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s) = 100e−0.01s ,现有三种 s(0.1s + 1)
差分方程为: c * (t + 3T ) +1.7c*(t + 2T ) + 0.92c*(t + T ) + 0.16c*(t) = r*(t + T ) + 0.1r*(t) , 1. 试判断该系统的闭环稳定性; 2. 设误差 e*(t) = r*(t) − c*(t) ,当 r(t) = 1(t) 时,求系统的稳态误差 e(+∞) 。

南京航空航天大学 自动控制原理 专业学位 考研专业课真题硕士研究生入学试题

南京航空航天大学 自动控制原理 专业学位 考研专业课真题硕士研究生入学试题

Rs
G1 H1
G4 G2
Y s
G3
H2 N s
图1
二(本题 15 分)控制系统如图 2 所示,其中 K1 、 K 2 为正的常数, 为非负常数,试 分析:
1. 值对系统稳定性的影响; 2. 值对系统单位阶跃响应动态性能的影响; 3. 值对系统单位斜坡响应稳态性能的影响。
R(s) E(s) K1
R(s)
C(s)
as 1
G(s)
图6 七、(本题 15 分)一离散系统如图 7 所示,采用单速同步采样方式工作,其中T 0.4 秒, 试分析:
1. 求控制器的脉冲传递函数表达式 G c (z) ; 2. 判断使系统稳定的 K 值范围; 3. 若 K 2.5 ,求在单位阶跃输入时,系统的稳态误差 e* () 。
南京航空航天大学
科目代码: 科目名称:
2018 年硕士研究生入学考试初试试题( A 卷 )
920 自动控制原理(专业学位)
满分: 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项;②所有答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无
效;③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!
本试卷共 10 大题,满分 150 分 一、(本题 15 分)已知某系统结构如图 1 所示,求Y (s) 的表达式。
的输出信号 c 的自振振幅和频率,分别画出信号 c、x、y 的稳态波形。
r0 x
1
y
5
c
0
s(s 2)2
1
2
图8
九、(本题 15 分)已知系统的状态空间表达式为
x
0 2
2 0
x
0 2
u
y 1 0 x
1. 分析该系统的能控性和能观性; 2. 设采样周期为T ,求离散化后系统的状态空间表达式; 3. 试求当离散化后系统能控能观时 T 的取值范围。

1999-2016年南京航空航天大学920自动控制原理考研真题及答案解析 汇编

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2017年南京航空航天大学820研究生入学考试真题

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南京航空航天大学2017年硕士研究生入学考试初试试题(A 卷)科目代码: 820科目名称:自动控制原理满分: 150分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项;②所有答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无效;③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!本试卷共10大题,满分150分一、(本题15分) 试确定图1所示系统的输出)(s C 。

图1二、(本题15分) 系统结构图如图2所示,已知未加测速反馈时,系统在单位阶跃信号作用下的稳态输出为1,而过渡过程的瞬时最大值为1.4,要求:1. 确定系统结构参数K 、a ,并计算单位阶跃响应下的峰值时间p t 、调节时间s t 、超调量%σ;2. 为了改善系统性能,引入测速反馈bs ,若0.82b =,再计算超调量%σ;3. 在该测速反馈情况下,若此时系统的输入为()2 1.38sin r t t =+,计算稳态输出ss c 。

()R s ()C s K1()(0.56)s a s ++bs−−图21G2G 2H 1H)(s R)(s C )(1s N )(2s N )(3s N三、(本题15分) 已知单位负反馈系统的开环传递函数为)1)(1()(++=s Ts s Ks G ,其中0>K 、0>T 。

试确定使闭环系统稳定时,参数K 、T 应满足的关系;并计算在输入)(1)(t t t r ⋅=作用下系统的稳态误差。

四、(本题15分) 已知某系统结构图如图3所示,其中K 、T 均大于0。

在输入)(t r 作用下,具有如图4所示的输出)(t c 曲线。

0.15r(t)c(t)tc(t)01图3 图4 试求:1. 此时的K 值;2. 试绘制T 从∞→0变化的闭环系统根轨迹;3. 系统在临界阻尼时的T 值。

五、(本题15分) 某单位负反馈系统为最小相角系统,其开环频率特性如图5所示,其中B(j 3,3−−)点对应的频率为23=ω, 1. 求系统的开环传递函数; 2. 若增加校正装置bs a s K s G c ++=)()(以使系统的相角裕度达到45°且在斜坡输入时的稳态误差降低为原来的0.5倍,并要求系统型别和阶数不变,确定参数a 、b (0,0>>b a );并概略绘制出此时的开环Bode 图。

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r(t)
20
c(t)
s(0.2s +1)
Kts
图2
三. (本题 15 分) 已知某单位负反馈二阶系统,其开环极点数大于开环零点 数,在输入信号 r(t) = 1 + 2t + 3t 2 时,系统稳态误差 ess = 0.2 ,试求该系统
截止频率ωc = 10 时的相角裕度 γ 。
820 自动控制原理 第 1 页 共 4 页
1. 请概略绘制系统的开环对数频率特性曲线(波德图),并判定使系统闭环 稳定的 K 值范围; 2. 绘制 K 从 0 → ∞ 时闭环特征根的轨迹,利用波德图中信息给出根轨迹穿 过 S 平面虚轴时的 K 和 ω 。
六. (本题 15 分) 系统结构图如图 4 所示( K1 、 K 2 、T 均大于零) 1. 当 Gc (s) = 1时,试判断系统的稳定性; . 2. 若系统不稳定,加入校正网络 Gc (s) = τs + b ,试求此时使系统稳定τ 和 b 应满足的条件。
πA 1.分析周期运动的稳定性; 2.求出稳定周期运动的振幅 A 和频率 ω 以及 c(t) 表达式。
图6
九. (本题 15 分) 某系统的状态空间模型为 x&1(t) = −x1(t) + 5x2 (t) x&2 (t) = −6x1(t) + u(t) y(t) = x1(t)
现采用状态反馈控制策略,即 u(t) = −k1x1(t) − k2x2 (t) + r(t) ,其中 k1,k2 为实常数,
N (s)
R(s)
C(s)
G1 ( s )
G2 (s)
图1
二. (本题 15 分) 某系统的结构图如图 2 所示,要求: 1. Kt = 0 时,求系统在单位阶跃输入信号作用下的时域动态性能指标,超 调量σ % 和调节时间 ts ( Δ = 5% ),并概略绘出单位阶跃响应曲线 h(t) ; 2. 接上测速反馈 Kt s ,要求阻尼比ξ = 1 ,试确定 Kt 值,此时σ % = ? ,ts = ? , 并概略绘出单位阶跃响应曲线。
R(s)
Gc(s)
K1 s(Ts + 1)
K 2 C(s) s
图4
七. (本题 15 分) 已知采样系统的结构图如图 5 所示,要求:
1.若使系统在 r(t) = t 作用时稳态误差为 0.1,试确定采样周期 T 的值;
2.求系统在上述采样周期下的单位阶跃响应 c* (t) (写出前三项即可)。
提示:Z[
图2 科目代码:820 科目名称:自动控制原理 第 1 页 共 4 页
三.(本题15分) 已知某系统特征多项式为 s4 + 3s3 + 3s2 + s + K (s + 2)
要求: 1.确定特征根均为复根的K值范围; 2.确定系统临界稳定时的闭环极点。
四.(本题 15 分) 已知某最小相位系统的开环对数幅频渐近线如图 3 所示,用奈氏判 据判断系统稳定性,并求系统的相角裕度 γ 与幅值裕度 h 。
图3
五.(本题 15 分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为
r(t) 为系统参考输入。 1. 欲使闭环系统的阻尼比为 0.707,请给出 k1,k2 应满足的关系式; 2. 欲使闭环系统的阻尼比为 0.707,自然频率为 10,请给出 k1,k2 的具体数 值; 3. 欲使闭环系统在阶跃输入下的稳态误差为 0,请给出 k1,k2 应满足的关系 式。
820 自动控制原理 第 3 页 共 4 页
k1,k2,k3 的数值。
820 自动控制原理 第 4 页 共 4 页
南京航空航天大学
科目代码: 科目名称:
2013 年硕士研究生入学考试初试试题ď A 卷 Đ
820 自动控制原理
满分: 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项;②所有答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或草稿纸上均无
效;③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!
南京航空航天大学 2012 年硕士研究生入学考试初试试题( A 卷)
科目代码: 820 科目名称: 自动控制原理 满分: 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项;②所有答案必须写在答题纸上,写在本试题纸或
草稿纸上均无效;③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回!
本试卷共 10 大题,满分 150 分。 一. (本题 15 分) 用梅逊公式求图 1 所示系统在 R(s) 和 N (s) 同时作用下的输 出C(s) 。
本试卷共 10 大题,满分 150 分。
一.(本题 15 分) 某系统结构图如图 1 所示,求在 R(s)和 N(s)作用下,系统输出 C(s) 的表达式。
图1
二.(本题15分) 某控制系统结构图如图2所示,当扰动 n(t) = 0 ,输入 r(t) = 1(t) 时,系
统超调量σ % = 20% ,调节时间 ts = 1 秒(取 ∆ = 5% )。 1. 试确定结构参数 K 和T 的值; 2. 当 r(t) = t , n(t) = 1(t) 时,求系统的稳态误差。
四. (本题 15 分) 某系统的结构图如图 3,若要求输入信号 r(t) = t 时,稳态 误差 ess ≤ 2.25 ,同时系统单位阶跃响应无超调,试确定 K1 的值。
R(s)
1
C(s)
K1
s(s + 3)2
图3
五. (本题 15 分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s)
=
K (0.2s +1)(0.1s +1) s2(s +1)(0.01s +1)
s
1 +
a
]=
z

z e −aT
1
,Z[ ]=
z
s z −1
820 自动控制原理 第 2 页 共 4 页
r (t )
1
cБайду номын сангаасt)
T -
s(0.1s +1)
图5
八. (本题 15 分) 已知非线性系统的结构图如图 6,图中非线性元件的描述 函数为 N ( A) = 4M + K ;其中 M = 1, K = 0.5 。要求:
十. (本题 15 分)某状态负反馈控制系统如图 7 所示,反馈增益 k1,k2,k3 为实常 数。
1
1
1
s
s+3
s +1
图7
1. 请分别写出闭环系统的状态表达式模型和误差传递函数模型; 2. 欲使得闭环系统在阶跃输入下稳态误差 ess 为 0,请确定 k1,k2,k3 的关系式; 3. 欲使得经状态反馈控制后系统特征根为 {−1+ j,−1− j,10} ,请确定反馈增益
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