西安科技大學入學考試試題818自動控制道理A

自控原理04-12年考研真題帶有部分參照答案和手寫的部分答案西安科技大學2012年碩士研究生入學考試一試題及答案─────────────────────────────────科目編號：818科目名稱：自動控制原理一、（15分）RC網(wǎng)絡如圖1所示，其中u1為網(wǎng)絡輸入量，u2為網(wǎng)絡輸出量。（1）畫出網(wǎng)絡構造圖（方框圖）；（2）求傳達函數(shù)U2(s)/U1(s)。答案：u2R1R2C1C2s2(R1R2)C1s1u1R1R2C1C2s2(R1C2R2C1R1C1)s1二、（15分）已知系統(tǒng)的信號流圖以以下列圖所示，試求傳達函數(shù)C/R。答案：獨自回路4個，即LaG1G2G3G1G2兩個互不接觸的回路有4組，即LbLcG1G2G1G3G2G3G1G2G3共頁2576104215第1頁自控原理04-12年考研真題帶有部分參照答案和手寫的部分答案三個互不接觸的回路有1組，即LdLeLfG1G2G3于是，得特點式為1LaLbLcLdLeLf1G1G2G32G1G2G1G3G2G32G1G2G3從源點R到阱節(jié)點C的前向通路共有4條，其前向通路總增益以及余因子式分別為P1G1G2G3K11P2G2G3K21G1P3G1G3K31G2P4G1G2G3K41因此，傳達函數(shù)為C(s)P11P22P33P44R(s)G2G3K(1G1)G1G3K(1G2)1G1G2G32G1G2G1G3G2G32G1G2G3三、（15）設系統(tǒng)以以下列圖。若是要求系統(tǒng)的超調(diào)量等于15%，峰值時間等于0.8s，試確定增益K1和速度反應系數(shù)Kt。同時，確定在此K1和Kt數(shù)值下系統(tǒng)的上漲時間和調(diào)治時間。R(s)K1C(s)s(s1)1+Kts答案：閉環(huán)特點方程為s2(1K1Kt)sK10即122KtnK12nn，由已知條件共頁2576104215第2頁自控原理04-12年考研真題帶有部分參照答案和手寫的部分答案p%e/120.15ttp120.8n解得0.517,n4.588s1K121.05Kt2n1K10.178tr=0.533ts=1.476四、(15分)閉環(huán)系統(tǒng)傳達函數(shù)M(s)kn222ns2sn

，輸入R(S)=sin10t,輸出C(S)=1.1sin(10t-90o),單位階躍輸入時，穩(wěn)態(tài)輸出0.9，求系統(tǒng)傳達函數(shù)。解：ωn=10k=0.9ξ=0.9/2.2=0.409M(s)908.18s100s2五、（15分）單位負反應系統(tǒng)開環(huán)傳達函數(shù)kr。G(s)H(s)s(s1)(s13)1.試繪制系統(tǒng)的簡單根軌跡圖（寫明作圖規(guī)則）；2.若G(s)H(s)kr(sa)a和kr，使系，利用根軌跡的基本規(guī)則計算s(s1)(s13)一致對閉環(huán)極點為(1,j1)。共頁2576104215第3頁自控原理04-12年考研真題帶有部分參照答案和手寫的部分答案j[s]060解：1.2.a33，kr4232.73六、（15分）單位負反應系統(tǒng)開環(huán)傳達函數(shù)50，繪制開環(huán)G(s)s(s10)(s2)系統(tǒng)奈奎斯特圖，并鑒別閉環(huán)系統(tǒng)的牢固性。若系統(tǒng)牢固，求相角裕量和幅值裕量。解：-1.5-10u( ),205G( )24閉環(huán)系統(tǒng)牢固c=5,γ=180,ωx=20,h=4.8七、（20分）最小相位系統(tǒng)未校正開環(huán)傳達函數(shù)G0(s)，經(jīng)過校正后的傳達函數(shù)G(s)，系統(tǒng)對數(shù)幅頻特點以以下列圖，試求共頁2576104215第4頁自控原理04-12年考研真題帶有部分參照答案和手寫的部分答案1、傳達函數(shù)G0(s)=？G(s)=？（注：圖中K，ω3需自己求出來）2、按串聯(lián)校正方式，求Gc(S)=?3、按并聯(lián)校正方式，求Hc(S)=?dB20logG0(ω)-20dB/dec20logG(ω)-40dB/dec-20dB/dec-40dB/decω3500logω520504000-60dB/dec解：1.ω3=200，K=8010G0(s)80101)(0.002s1)s(0.02sG(s)8010(0.05s1)1)(0.005s1)(0.002s1)s(0.2s2.Gc(0.05s1)(0.02s1)(s)1)(0.005s1)(0.2s3.Hc0.0008s2(s)10.05s八、（20分）單位負反應系統(tǒng)，非線性部分的描繪函數(shù)為N(x)=3。線性部2x分的傳達函數(shù)G(s)10，判斷系統(tǒng)可否有極限環(huán)，若有，判斷極1)(s2)s(s限環(huán)可否牢固，并求極限環(huán)的振幅和頻次