1、科目代码：820 科目名称：自动控制原理 第 1 页 共 4 页 南京航空航天大学南京航空航天大学2013 年硕士研究生入学考试初试试题（A 卷）2013 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:认真阅读答题纸上的注意事项；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认真阅读答题纸上的注意事项；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；本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！效；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。一一(本题 15 分)某系统结构图如图 1 所示，求在
2、 R(s)和 N(s)作用下，系统输出 C(s)的表达式。图 1 二二(本题15分)某控制系统结构图如图2所示，当扰动0)(=tn，输入)(1)(ttr=时，系统超调量%=%20，调节时间1=st秒（取%5=）。1.试确定结构参数K和T的值；2.当ttr=)(，)(1)(ttn=时，求系统的稳态误差。图 2 科目代码：820 科目名称：自动控制原理 第 2 页 共 4 页 三(本题15分)已知某系统特征多项式为)2(33234+sKssss 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
3、判断系统稳定性，并求系统的相角裕度与幅值裕度h。图 3 五(本题 15 分)某单位负反馈系统的开环传递函数为)100)(1(200)(+=ssssG 设计一校正网络，使校正后的系统超调量%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：,8.11),1(4.016.0%,sin1+=rrrMMM 8.11,)1(5.2)1(5.12,/2+=rrrcsMMMKKt 科目代码：820 科目名称：自动控制原理 第 3 页 共 4 页 六(本题15分)已知某系统结构图如图4所示，0K，输入tAtr3cos)(=时，从示波器中观测到输
4、入、输出的幅值相等，相位差为90o。1确定参数Ka，；2若输入ttrcos3)(=,确定为何值时，稳态输出)(tc的幅值最大，并求出此最大幅值。图 4 七(本题 15 分)已知某采样系统结构图如图 5 所示，采样周期 T=0.693 秒，试分析该系统的稳定性，并求当)(1)(ttr=时的稳态输出)(c。提示：Zas+1=aTezz，Zs1=1zz 11+s)(tr)(tcs2T11+s)(tr)(tcs2T 图 5 八(本题 15 分)已知某非线性系统结构图如图 6 所示，其中非线性元件的描述函数KAMAN+=4)(，若1=M，5.0=K，试分析周期运动的稳定性，并求出稳定周期运动的振幅A和频
5、率以及)(tc的表达式。)42(42+sss0)(=tr)(tcMK)42(42+sss0)(=tr)(tcMK 图 6 科目代码：820 科目名称：自动控制原理 第 4 页 共 4 页 九(本题15分)已知系统的状态空间表达式为 02111101xxuyx=+=?1判断系统是否渐近稳定和BIBO稳定；2判断系统的可控性和可观性；3若该系统状态不完全可控，试按能控性进行结构分解，并分析能否用状态反馈使闭环系统稳定。十(本题15分)已知系统的传递函数为 3212()1872G ssss=+1试求其可控标准型实现；2在可控标准型实现的基础上设计状态反馈控制律，使闭环系统单位阶跃响应的超调量%3.4%=，调节时间5.3=st秒（取%5=），且其中一个闭环极点为7=s；3在零初始条件下，试求经过状态反馈后闭环系统的单位阶跃响应稳态值。
