2013年南京理工大学自动控制原理真题

南京理工大学2013年研究生入学考试试题科目代码：081101科目名称：控制理论基础满分：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，写在本试题纸上或草稿纸上无效；③本试题纸随答案纸一起装入试题袋中交回！一、（共15分）系统结构图如图1所示：试写出闭环传递函数)()(sRsC,)()(1sNsC,)()(2sNsC表达式；G1G2G3R(s)N1(s)C(s)H1H2N2(s)二、（共15分）设系统闭环传递函数22()1()()21CssRsTsTs，试求：（1）0.2；sT08.0；0.8；sT08.0时单位阶跃响应的超调量%、调节时间st及峰值时间pt；（2）4.0；sT04.0和4.0；sT16.0时单位阶跃响应的超调量%、调节时间st和峰值时间pt；（3）根据计算结果，讨论参数、T对阶跃响应的影响。三、（共10分）已知一控制系统的结构图如图所示，试求当r(t)=2*1（t）,n(t)=sint时，求系统的稳态误差sse。四、（共15分）设单位负反馈系统的开环传递函数为1s8.0SKeGs）（，试确定系统稳定的K值范围。五、（共15分）设已知系统结构图如图所示，试求：（1）试绘制时间常数T变化时系统的根轨迹；（2）分析参数T的变化对系统动态性能的影响。六、（共15分）设单位负反馈系统的开环传递函数为)11.0)(1(s2SSSKG）（（1）粗略画出系统的Nyquist曲线；（2）试用奈氏判据确定系统稳定的K值范围。七、（共15分）设复合控制系统如图所示，图中Gn(s)为前馈补偿装置的传递函数，SKGtcs）（为测速发电机及分压电位器的传递函数，G1(s)和G2(s)为前向通路环节的传递函数，N(s)为可测扰动。如果G1(s)=K1，221sSG）（，试确定Gn(s)、Gc(s)和K1，使系统输出量完全不受扰动的影响，且单位阶跃响应的超调量σ%=25%，峰值时间tp=2s。八、（共15分）已知带零阶保持器的采样系统结构图如图所示，设采样周期T=1sC(s)T-+R(s)1eTss55s（1）试确定闭环脉冲传递函数；（2）求系统的输出响应）（tc*.九、（共10分）已知具有滞环继电器特性的非线性控制系统如图所示。图（四）题六（1）试分析系统是否存在自持振荡，若存在，求出振荡频率和振幅。（2）讨论系统参数T对确定自振参数；（其中1,1hM,且滞环继电特性的负倒相对描述函数：414)(120jAAN1nK）十、（共15分）设一个线性定常系统},,{cbA，其中020113021A，100b，111c（1）判断系统的能控性和能观性。（2）设计状态反馈增益矩阵K，使闭环系统的极点配置在10及31j处。十一、（共10分）已知系统状态方程XX..213210XX21+10U,其中，初试状态0,021xx，输入u（t）=1（t）作用下的状态方程的解。