2018年华南理工大学研究生入学考试专业课真题833_自控基础综合.docx
第 1 页 第 2 页二 。6、 , 则下列说法正确的是 ( )鸣,8338华南理工大学 、2018 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷( 试卷上做答无效 , 请在答题纸上做答 , 试后本卷必须与答题纸一同交回) 科目名称 : 自控基础综合适用专业 : 控制科学与工程 ;交通信息工程及控 制 : 控制工 程 (专 硕 )共 8 页_, 0 Po唱一 、 选 择 题 (共 20 分 , 每 题 2 分) r= od二 11、 ( ) 是指系统从控制变量到被控交量之间的过程 。A. 被控对象 B. 执行机构 c. 传感器 D. 控制器二 ip 冯A. B.2、 己知单位负反馈系统的开环传递函数为 G。 ( s) = Ks(s2 十 7s + 17), 当 K = ( ) 时 ,系统产生等幅振荡 。 w=O 斗A. 119 B.17 C.24 D.37 旷 少 -t-P 飞 ) -t-pC03、 以下二阶系统中 , 单位阶跃响应超调量最大的是 ( ) 。A. G(s) 。 1s“ + 3s + 16 w:o-t-协二 ! 之 。二 号 ) .FC. G(s) = 0 Is“ + Ss + 164、 己知系统特征多项式如下 , 则系统稳定的是 ( ) 。A. s4 + 2s3 + s2 + 2s + IB. s6 + 2s5 + 8s4 +12s3 + 20s2 +16s +16 C. s3 + 8s2 + l 5s + 9D. s5 + 2s4 -s -15、 给 定 开 环 幅 相 频 率 特 性 曲 线 如 下 , 其 中 P 为开环传递函数在右半 s 平面的极点个 数 , v为 积 分 环 节 的 个 数 , 则 下 面 系 统 至 整 皇 的 是 ( )严 C. D.s + I某串联校正装置的传递函数是一 一 一10s十 lA.对数幅频特性曲线低频段贴近零分贝线 , 可 以 提 供 一 定 的 相 位 超 前 角 。 B.对数幅频特性曲线高频段贴近零分贝线 , 可 以 使 低 频 段 增 益 增 大 20dB 。 c.对数幅频特性曲线低频段贴近零分贝线 , 可 以 使 得 系 统 截 止 频 率 增 大 。 D.对数幅频特性曲线高频段贴近零分贝线 , 可 以 使 低 频 段 增 益 增 大 lOdB 。7、 关 于 非 线 性 控 制 系 统 , 下 列 说 法 圣 王 盟 的 是 ( ) A.系统可能存在多个平衡点 。 B.常规的频率特性分析法不再适用 。c.在没有外部作用时 , 系 统 能发生一定频率和幅值的周期运动 。D.系统满足叠加原理 。8、某系统的脉冲响应函数为 g (t) = e斗 , 若 输 入 信 号 为 r(t) = cos t , 则 其 稳 态 输 出 o o l 一一 吨hll4I 2s2OM、 )、syl 旷i飞uGDB第 3 页 第 4 页( =c( t) I 为 ( ) 。 2. 闭环传递函数为 。 s + 9.9 的 系 统 , 其 性 能 可 由 句 9.9 近似分析 。A.,/2sin (t - 45 B手 c叫 一 毡 ) c字 叫 t - 1 35 ) D. -12.cos (t - 135。 )9、 典型二阶系统的谐振峰值挝 r增 大 , 下面时域指标一定变大的是 ( ) 。( s + 4s + 16)(s + 10) s + 4s + 163. 对于线性定常系统 , 其 状 态 空 间 表 达 式 不 唯 一 , 但 其 传 递 函 数 一 定 唯 一 。I X = X句4. 设系统状态方程为十I 2 , 则该系统的平衡点为( 0, 2klr) 。l x2 = -s1n x1 -x25. 零阶保持器会对控制回路引入一滞后 ( 延迟) 环 节 , 该滞后时间大小与采样频率 无 关 , 且零阶保持器会增大系统 的 稳定裕度 。A.的 :, B.己 C.e嚣 E D.t5 三 、 Clo 分 , 简答题 10、 某 系 统 的 传 递 函 数 为 G(s) 飞 s2 鸟 s + b0s- + a2s- is + ao, 下 列 状 态 空 间 表 达 式 中 ( )给定三个典型线性定常离散系统 A、 B 和 C, 其 各 自 的 极 点 分 布 如 图 三 .1 所 示 。( 1) 试分别判断三个系统的稳定性 。( 2 ) 祺分别绘制三个系统各自的单位脉冲响应 ( 草 图 。z平 面离F 可 ,图 三 .1I O ID. x = I OO, -a。 a1J x + l l y 中 O I x四 、 ( 10 分 , 简答题 图 四 .1 所示系统的单位阶跃响应如圈 四 2 所 示 ,试判断下列等式中哪个成 立 , 并 说明理由 : ( 1) D( s) = K ; ( 2 ) D( s) = K ( s + l) ; ( 3 ) D( s)= K ( zs2 + 2( S 十 1) ; 其二 、 判 断 改 错 题 (共 15 分 , 每 题 3 分)d B(t )1. 某系统的微分方程为 3 一 一 t) u(t) + M (t) , 该系统为一时变系统 。dt中 , K, , 0 。xl, 。句 ,xqaUx, 。屯,IJL唱 EA。,luLU,Euny t u一 Jrt yu, llIll 11t。L AU 1且,U lIll illBu寸 lIll liu nu % 鸟 bx 11ili, L1tLl1 ttE1tttEP1EBIltlII饨 , 0 14x1lIllitx lllli, ,叮月 : 叫 1 2 q a一 一 一 一吨1 0I。 n A 1。 UAU。型吨0lnu nuAUnUCKW门二 m拉UUAH口其是广 glit L LLBIlletllll111 i一 一一 一 X X XCBAH第 5 页 第 6 页婪 ( 柿 。 ? 0D 七俨 图 四 .1 图 四 .2 同 l 仁 : :五 、 ( 10 分 , 简答题)f 1, e 0时 , 七 、 ( 24 分 , 计算题)图六.1设图 五 .1 所示非线性系统中 G0 (s) ! , 给定输入为 0, 而 u 0, e=O时 ,S Il -1, e 0 ,且其内 环 (见图 七 .2) 的单位阶跃响应如图七 3(1 ) 试以 e 为变量写出该系统的微分方程表达式 ( 分区线性化 ) 。( 2 ) 试以 e, e 为相变量绘制该系统的相平面图 , 井 讨 论 该 系 统 的 稳 定 性 。所示 , ( 提 示 : 参考公式 t“ 一 一 主 , % e“R , t. 二 二 )码 r (i)n -J l -(;2 , S(i)nu ( 1) 试确忌 和 K。 的 值 。 “( 2 ) 试分别绘制 l 和 T 一 l 时该系统对应的根轨迹草图 , 并 简 述 理 由 。(3 ) 当 1 时 , 试确定 Kc 取何值时 , 该系统不稳定 。六 、 (IO 分,简答题)图 五 .1某机械系统如图六 .1 所示 , 两质量块在外力 F, F2 的作用下运 动 : 其 中 , M1, M2 为质量块质量 , k, k2 为弹簧的弹性系数 , B 为阻尼器系数 。 若取质量块的位 移 l Yi, Y2 为系统输出 , 试建立系统的状态空间表达式 。 (其中 M1=l , M2=l , k1=l , k2=l , B=2 ) 。图 七 .1e第 7 页 第 8 页九 、 ( 24 分 , 计算题)某线性定常系统 2x + G , y = I I( 1) 若系统的运动模态为 e-2 和 te-2 , 试确定此时系统参数 m1 和 m2 的 值 。八 、 ( 27 分 , 计算题)图 七 , 2 图 七 3 ( 2 ) 若希望系统运动模态变为 e-21 和 e-31 , 试 分 析 是 否 可 以 通 过 状 态 反 馈 实 现 , 并 说 明 原 因 : 如 果 可 以 , 试 给 出 状 态 反 馈 阵 K 。( 3 ) 分析上述状态反馈对系统的能观性的影响 。给定图 A.I 所示系统 ,( 1) 当 Gc (s) = l 时 , 试分别绘制开环幅频渐近特性 ( Bode 草图 ) , 并计算其相,位裕度 y 和截止频率 O)c 。 当 R忡 古 时 , 试设计 Gc (s) ( 蓝 印 s) 分 子 分 母均低于 2 阶 ) , 使系当I相位裕度不低于 30。 , 截 止 频 率 不 小 于 0.5rad/s , 且 系 统 响 应 的 稳 态 误 差 为 0。(3 ) 当 R( s) :; 旦 :; 时 , 试设计 Gr ( s ) , 使系统稳态误差为 0 ( 注 : 本问中对s- + w-相位裕度和截止频率未提要求) 。图八 .1