2013中國(guó)科學(xué)院大學(xué)考研真題之自動(dòng)控制理論

1、科目名稱：自動(dòng)控制理論第1頁(yè)共4頁(yè)中國(guó)科學(xué)院中國(guó)科學(xué)院大學(xué)大學(xué)20132013年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)統(tǒng)一考試試題招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)統(tǒng)一考試試題科目名稱：科目名稱：自動(dòng)控制理論自動(dòng)控制理論考生須知：考生須知：1本試卷滿分為150分，全部考試時(shí)間總計(jì)180分鐘。2所有答案必須寫(xiě)在答題紙上，寫(xiě)在試題紙上或草稿紙上一律無(wú)效。3.可以使用無(wú)字典存儲(chǔ)和編程功能的電子計(jì)算器。一、（共15分）如下圖所示，空間起飛助推器的姿態(tài)控制模型可簡(jiǎn)化

2、為一個(gè)安裝在馬達(dá)傳動(dòng)車上的倒立擺。姿態(tài)控制問(wèn)題的目的是要把空間起飛助推器保持在垂直位置。倒立擺是不穩(wěn)定的，如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)目刂屏ψ饔玫剿厦?，它將隨時(shí)可能向任何方向傾倒。這里只考慮二維問(wèn)題，即認(rèn)為倒立擺只在如圖所示的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。控制力u作用于小車上，小車的質(zhì)量為M，擺桿的質(zhì)量為m，擺桿的長(zhǎng)度為l，假設(shè)擺桿的重心位于其幾何中心，擺桿圍繞其重心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I。試求該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。θlmguMoxyx科目名稱：自動(dòng)控制理論第3頁(yè)共4頁(yè)五、（共

3、25分）單位負(fù)反饋?zhàn)钚∠辔幌到y(tǒng)A、B的Bode圖如下圖所示。（1）計(jì)算A、B系統(tǒng)的相角裕度；（10分）（2）分別判斷A、B閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（6分）（3）分別求出輸入為單位斜坡信號(hào)時(shí)A、B系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。（9分）0.10.21.02.34.68112540dBdec60dBdecABdB)(ωL)srad(ω020dBdec20dBdec40dBdec六、（共25分）單位反饋系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為)10625.0)(12.0(40)(=ss