华中科技大学自动控制原理真题2010年_真题-无答案

华中科技大学《自动控制原理》真题2010年

(总分93,考试时间90分钟)

一、单项选择题

1. 在频域分析中，稳定系统的中频段频率特性主要影响系统的______。A.抗扰性 B.可靠性 C.稳态性能 D.动态性能

2. 传递函数的概念适合于______。A.线性定常系统 B.线性时变系统 C.离散系统 D.非线性系统

3. 校正装置的传递函数为Gc(s)=，其最大超前相角为______。A.20° B.30° C.45° D.60°

4. 传递函数反映了系统的______。A.内部变量的关系 B.物理结构 C.输入/输出关系 D.静态性能

5. 系统有稳态误差存在，则系统是______。A.稳定的 B.不稳定的 C.振荡的 D.发散的

6. 系统的剪切频率ωc增大，则系统的时间响应______。A.不变 B.变慢 C.变快 D.有超调

7. Ⅱ型系统的对数幅频特性在低频段的斜率为______。A.0dB/dec B.-20dB/dec C.-40dB/dec D.-60dB/dec

8. 系统的结构确定之后，描述系统的框图是______。A.唯一的 B.不唯一的 C.不可求的 D.不可变的

9. 若系统中仅有一个非线性元件，则系统是______。A.非线性的 B.近似线性的 C.可线性化的 D.线性的

10. 控制系统能工作的前提条件是______。A.有满意的性能 B.不振荡 C.无稳态误差 D.稳定

11. 已知闭环采样系统的特征多项式为Φ(z)=(z+1)(z+0.5)(z+2)，则该系统______。A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.无法判断

12. 已知离散控制系统的开环脉冲传递函数为G(z)=，则该系统为______。A.0型系统 B.Ⅰ型系统 C.Ⅱ型系统 D.Ⅲ型系统

13. 某非线性系统在原点周围的相轨迹如附图所示，则原点为该系统的______。 A.中心点 B.稳定焦点 C.稳定节点 D.鞍点

14. 在附图中，表示具有死区继电特性的是______。 A． B． C． D．

15. 状态方程=Ax(t)+Bu(t)的解为______。 A．x(t)= B．x(t)= C．x(t)= D．x(t)=

二、简答题

1. 系统框图如附图所示，能否通过选择合适的K值使系统稳定。

2. 已知系统的动态性能指标已满足要求，但稳态误差不满足要求，在不改变系统的动态性能的前提下，可采用什么装置对系统进行串联校正，试用开环对数频率特性进行简要说明。 3. 已知一阶环节在单位阶跃信号作用下，在时间t=1min时达到稳态值的95%，求该环节的时间常数。

4. 已知系统的开环传递函数为G(s)H(s)=，试用劳斯判据分析系统的稳定性。

5. 系统的传递函数为G(s)=，求该系统在正弦函数r(t)=sint作用下的稳态输出。

6. 设线性定常系统的齐次状态方程为=Ax(t)，已知该系统的状态转移矩阵Φ(t)=，试确定系统矩阵A及Φ-1(t)。

7. 求附图所示系统的闭环脉冲传递函数。

8. 证明：系统{A，B}状态完全能控的充要条件是：系统{A+BK,B}对所有K均状态完全能控。

三、计算题

已知系统的状态空间描述为，y=[1 0]。

1. 求系统的传递函数；

2. 分析系统的状态能控性与状态能观测性；

3. 判断系统能否用状态反馈将闭环极点配置在-3±j2。若能，试求出状态反馈矩阵。