隨著2017考研的到來，各院校的考研真題開始出臺了。下面是小編為大家整理收集的關(guān)于2016年中國計量大學801自動控制原理1考研真題的相關(guān)內(nèi)容，歡迎大家的閱讀。
一、(15分)分別用下列方法求圖 1 所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
(1)結(jié)構(gòu)圖等效變換;(7分)
(2)梅森公式。(8分)
二、(15分)已知控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
(1)當不存在速度反饋(b = 0)時，試確定單位階躍輸入時系統(tǒng)的阻尼系數(shù)，自然頻率，最大超調(diào)量，以及由單位斜坡輸入所引起的穩(wěn)態(tài)誤差;(8分)
(2)確定系統(tǒng)阻尼比等于0.8時的速度反饋常數(shù)b的值，并確定在單位階躍輸入時系統(tǒng)的最大超調(diào)量和單位斜坡輸入所引起的穩(wěn)態(tài)誤差。(7分)
三、(15 分)設(shè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 3 所示，誤差定義為Es Rs Cs () () () = − ，試確定參數(shù)K1和T0，使以下條件同時滿足：
(1)在rt t ( ) = 作用下無穩(wěn)態(tài)誤差;(8分)
(2)在nt t ( ) = 作用下穩(wěn)態(tài)誤差的絕對值不大于0.05。(7分)
四、(15分)設(shè)單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： ( 2)( 7) ( ) ( )
+ + = s s s
K G s H s
(1)繪制系統(tǒng)的根軌跡圖;(8分)
(2)確定系統(tǒng)穩(wěn)定時K的最大值;(4分)
(3)確定阻尼比ξ =0.707時的K值。(3分)
五、(15分)設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： ( ) ( 1)(0.2 1)
K G s
ss s = − + ， 其中K =10。
(1)繪制該系統(tǒng)的奈氏圖;(10分)
(2)應(yīng)用奈氏穩(wěn)定判據(jù)判斷其閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(5分)
六、(15 分)繪制開環(huán)傳遞函數(shù) ( ) ( +1)(3 +1)(7 +1) = s s s
K G s 的伯德圖;若增益交
界頻率為 3 ωc = ，求系統(tǒng)的增益 K。
七、(20分)已知采樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 4所示，其中 1 Ts e ZOH
s
− − = ，采樣周期T s =1 ,
22 1 ek ek ek ( ) ( 1) ( ) = −+ ，
(1)求D z( );(5分)
(2)求脈沖傳遞函數(shù);(5分)
(3)試確定系統(tǒng)穩(wěn)定時的k值范圍。(10分)
八、(20 分)建立一個合理的系統(tǒng)模型是進行系統(tǒng)分析和設(shè)計的基礎(chǔ)。已知一單輸入單輸出線性定常系統(tǒng)的微分方程為： yt yt yt ut ut ut () 4 () 3 () () 6 () 8 () + + =+ +
(1)給出狀態(tài)空間模型(可控標準型)，并畫出對應(yīng)的狀態(tài)變量圖;(15分)
(2)歸納總結(jié)上述的實現(xiàn)過程，試簡述由一個系統(tǒng)的 n 階微分方程建立系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的思路。(5分)
九、(20 分)雙足直立機器人可以近似為一個倒立擺裝置，假設(shè)倒立擺系統(tǒng)的一個平衡點線性化狀態(tài)空間模型如下：
其中，狀態(tài)變量 T
x yy = ⎡ ⎤ θ θ ⎣ ⎦ ，y是小車的位移，θ是擺桿的偏移角，u是作用在小車上的動力。
(1)判斷系統(tǒng)的能控性;(5分)
(2)雙足直立機器人被人推了一把而偏離垂直面，那么根據(jù)倒立擺原理，請問雙足直立機器人在該擾動推力消失后還能回到垂直面位置嗎?(5分)
(3)如果不能，那么請你從控制學的角度，給出能夠使雙足直立機器人在擾動推力消失后回到垂直面位置的方法;(5分)
(4)請結(jié)合倒立擺模型，簡單敘述雙足直立機器人能控性的含義。(5分)
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