2018年西安石油大学电子工程学院812自动控制原理考研仿真模拟五套题

专注考研专业课13年，提供海量考研优质文档！

第 1 页，共 50 页

目录

2018年西安石油大学电子工程学院812自动控制原理考研仿真模拟五套题（一） (2)

2018年西安石油大学电子工程学院812自动控制原理考研仿真模拟五套题（二） (12)

2018年西安石油大学电子工程学院812自动控制原理考研仿真模拟五套题（三） (22)

2018年西安石油大学电子工程学院812自动控制原理考研仿真模拟五套题（四） (31)

2018年西安石油大学电子工程学院812自动控制原理考研仿真模拟五套题（五） (42)

专注考研专业课13年，提供海量考研优质文档！

第 2 页，共 50 页

2018年西安石油大学电子工程学院812自动控制原理考研仿真模拟五套题（一）

说明：仿真模拟试题是根据本校该考试科目历年考研真题题型及出题难度，结合常考侧重点，精心整理编写，均含有详细答案解析，是考研必备参考资料。

——————————————————————————————————————————

一、分析计算题

1． 设单位反馈线性离散系统的结构如例图所示，其被控对象和零阶保持器的传递函数分别为

图

采样周期为T+0.5s ，试设计单位阶跃输入时最小拍无差系统的数字控制器D （z ）。 【答案】广义被控对象的脉冲传递函数为

G （z ）中含有因子及单位圆外

的零点，

中也应含有

因子及

的零点，设

的形式为

其中a 为待定系数。 G （z ）中含有单位圆上z+1的极点，中应含有z+1的零点，并考虑到

应是与同

阶的

的多项式，所以设其中b 为待定系数。

因为

所以有

由此可以解出

于是得

数字控制器的脉冲传递函数

输入为单位阶跃时，闭环系统输出的z 变换为

专注考研专业课13年，提供海量考研优质文档！

第 3 页，共 50 页

输出信号的脉冲序列为

由于G （z ）中存在单位圆外的零点中増加了

的因子，故

使系统的调整时间延长到两拍，即

2． 单位反馈系统开环传递函数是求主输入为

时的稳

态误差。

【答案】

3． 某单位负反馈系统的开环传递函数为

（1）写出根轨迹的渐近线； （2）计算根轨迹的出射角；

（3）计算根轨迹与虚轴相交时的根轨迹増益； （4）绘制K>0时的根轨迹。

【答案】（1）由题意，系统有n=3个开环极点，即系统没有开环零点，

m=0, 因此系统渐近线与实轴的交点

为

倾角

为

共有三条渐近线。

（2）对于极点其出射角为

对于极点

其出射角为

（3）系统的闭环传递函数为

系统的特征方程为当根轨迹与虚轴相交时，令

代入可得

因此根轨迹增益为K=10。 （4）根轨迹在实轴上的分布为

综合上面的计算可以画出系统的根轨迹如图所示。

专注考研专业课13年，提供海量考研优质文档！

第 4 页，共 50 页 图

4． 已知齐次状态方程.其状态转移矩阵为

要求：（1）计算系统矩阵A ;

（2）计算系统的特征值，确定系统状态的稳定性； （3）设初态

计算时的状态X （1）: （4）若输入矩阵

输出矩阵

计算系统的传递函数 【答案】（1）系数矩阵

（2）系统状态稳定。 （3

）

（4）

5． 已知系统结构如图（A ）所示，G （s ）由最小位相位环节构成，系统的开环对数幅频渐近曲线如图（B ）所示，已知该系统的相角裕度求系统的闭环传递函数，

图

【答案】由图（B ）可得，低频段渐近线的斜率为-20DB ，开环系统中有一个积分环节。又有图可得解得K=5。因此，G （s ）的表达式为