PDF《华侨大学 2014 年硕士研究生入学考试专业课试卷》

1 华侨大学

2014 年硕士研究生入学考试专业课试卷 (答案必须写在答题纸上) 招生专业 模式识别与智能系统 科目名称 自动控制原理 科目代码

846 1.

(本题共

20 分) 下图是一个转速控制系统,输入量是电压 U,输出量是负载的转速 ω,画出系统结构图,并写出输入输出间的数学表达式,(记,dlMM为电磁力矩与负载力 矩). 2. (本题共

20 分)系统微分方程如下: ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (

1 0

2 1

1 t x K t x t n K t c t r t x ? ? ? ? ? ? ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (

3 4

5 2

3 t x t x T t x t n t x t x ? ? ? ? ? ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (

5 4

5 t c t x t c t c t x t x ? ? ? ? ? 试求系统的传递函数 ) ( ) ( s R s C 及)()(sNsC.其中 r,n 为输入,c 为输出. T K K , ,

1 0 均为常数. 3. (本题共

15 分)单位反馈系统的闭环传递函数为 )

1 ( )

1 )(

1 ( )

1 ( )

1 )(

1 ( ) (

2 1

1 1 ? ? ? ? ? ? ? s T s T s T s s s s G n m ? ? ? ? ? 求系统在单位斜坡函数作用下的稳态误差. 图24. (本题共

20 分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为 )

1 5 .

0 )(

1 ( ) ( ? ? ? s s s K s G (1)试绘制 K 由?? ?

0 变化的闭环根轨迹图;

(10 分) (2)用根轨迹法确定使系统的阶跃响应不出现超调时的 K 值范围;

(3 分) (3)为使系统的根轨迹通过

1 1 j ? ? 两点,拟加入串联微分校正装置 )

1 ( ? s ? ,试确 定? 的取值. (7 分) 5. (本题共

15 分)设最小相位系统开环对数幅频特性如图所示 (1)写出系统开环传递函数 ) (s G ;

(5 分) (2)计算开环截止频率 c ? ;

(3 分) (3)计算系统的相角裕量;

(3 分) (4)若给定输入信号 t t r

5 .

0 1 ) ( ? ? 时,系统的稳态误差为多少?(4 分) 共3页第2页)(? L ) (dB ?

0 dec dB /

40 ? dec dB /

20 ? dec dB /

20 ? dec dB /

40 ? dec dB /

60 ?

40 04 .

0 2 .

0 c ?

2 10

3 招生专业 科目名称 科目代码 6. (本题共

10 分)已知某精馏塔数学模型为 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? )

1 1850 )(

1 15 (

4121 .

0 )

1 1850 )(

1 10 (

282 .

0 )

1 722 )(

1 15 (

1825 .

0 )

1 722 )(

1 75 (

088 .

0 ) ( s s s s s s s s s Gp (1) 计算该系统的相对增益矩阵 A;

(2)采用前馈补偿法进行解耦设计. 7. (本题共

20 分)有系统: ? ?

2 1

0 0

1 1

1 0 x x u y x ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (1) 画出模拟结构图. (5 分) (2) 若动态性能不满足要求,可否任意配置极点?(5 分) (3)若指定极点为-3,-3,求状态反馈阵. (5 分) 8. (本题共

15 分))求下列状态空间表达式的输出响应:

0 1

0 0

0 1 x x u ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1,0 y x ? 初始状态 ? ?

1 0

1 x ? ? ? ? ? ? ? ,输入 ? ? u t 为单位阶跃函数. 9.(本题共

15 分)离散系统见图所示, 其中传递函数为 )

1 (

10 ) ( ? ? s s s G ,

1 ) ( ? s H , 采样周期 s T

1 ? .试分析系统的稳定性. 共3页第页)(s G ) (s H ) (t r ) (t e ) ( * t e ) (t y s T