2001年东南大学自动控制原理真题.doc

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1、东南大学二00一年攻读硕士学位研究生入学考试试卷一、图为简单电压调节器，在发电机的输出端用一个电位器给出反馈电压K，K为常数（K1），该电位器的电阻足够高，以致可假设它可以吸收的电流可以忽略。放大器的增益为20V/V，发电机增益为50V/A（励磁电流）参考电压=50V。（1）画出当发电机供给一个负载电流时的系统方框图，并写出每个方块的传递函数。（2）系统工作于闭环状态（即S闭合），已知发电机的稳态空载端电压为250V，求此时K的值。通过30A的稳态负载电流时，引起的端电压的变化是多少？恢复到250V的发电机电压，需要多大的参考电压

2、？（3）系统运转在开环状态下（即S断开），为获得250V的稳态空载电压，需要多大的参考电压？当负载电流为30A时，端电压如何变化？二、设某系统的开环传递函数为，试求使闭环系统稳定的K的取值范围。三、设系统的状态方程为试求当（1）u（t）=δ（t）（2）u（t）=1（t）时系统的状态响应x（t）。（假设初始状态为零）四、如图所示的一阶采样系统中，ZOH代表零阶保持器，求闭环系统的脉冲传递函数。为使系统保持稳定，积分器的增益A的范围如何？（T为采样周期）五、某最小相位系统的折线对数幅频特性如图所示，试写出它的传递函数，并大致画出其对数

3、相频特性曲线。六、已知系统的状态方程为。设P为非奇异常数阵，已知，，其中和的行数均为，而且rank（）=。试证明（A，B）能控的充要条件是（，）能控。七、已知线性定常系统的状态转移矩阵为，求系统矩阵A。八、已知非线性系统如图所示，其线性部分的频率特性G（jw）及非线性部分的负倒特性-1/N(E)如图所示（1）试确定当初始误差E在①A点②B点③C点④D点⑤E点时C（t）的运动情况（2）将上述分析结果在以e为横坐标，为纵坐标的相平面上定性的表示出来（设原点为焦点，有极限环时原点为中心点）