一、控制系统的数学模型（共20 分）1、已知控制系统结构图如下图所示。试通过结构图等效变换求系统的传递函数( ) /( )C sR s 。（7 分）（要求：有化简过程） 。R(s)C(s)G1(s)G2(s)G3(s)_+_2、已知控制系统结构图如下图所示。绘制该系统的信号流图， 并用梅森增益公式求系统的传递函数( ) /( )C sR s 。（8 分）R(s)C(s)G1(s)G2(s)H1(s)_H2(s)_+H3(s)3、求下图有源网络的传递函数( ) /( )oiUsUs ，并指出该网络属于哪类典型环节？（5 分）。- + uiu0R1R2C二、线性系统的时域分析（共25 分）1、设系统的特征方程为：432413360ssssk试应用劳斯稳定判据确定欲使系统稳定的 k 的取值范围。（5 分）2、已知控制系统的结构图如下图所示，单位阶跃响应的超调量9.5%p，峰值时间1pts，试求：（1）根据已知性能确定参数k 和；（5 分）（2）计算输入信号为( )1.5r tt 时的稳态误差。（5 分）)1(10ss- - R(s) C(s) sK3、复合控制系统的结构图如下图所示，前馈环节的传递函数22( )1rasbsG sT s，当输入( )r t 为单位加速度信号时（即21( )2r tt ），为使系统的稳态误差为0，试确定前馈环节的参数 a 和 b 。（10 分）-R(s)1K)1(12sTsKC(s))(sGr三、线性系统的根轨迹（共15 分）某系统的结构图如下图所示。要求：1、绘制系统的根轨迹草图（ 10 分）。2、确定使系统稳定的gk 值范围（ 2 分）。3、确定使系统的阶跃响应不出现超调的最大gk 值（ 3 分）。R(s)C(s)Kg_225(2)(0.5)ssss四、线性系统的频域分析（共10 分）1、已知最小相位系统的Bode 图如下图所示。求该系统的传递函数( )G s 。（5分）哈尔滨工程大学本科生考试试卷（ 2007~2008 学年 第一学期）课程编号： 0400003（1）课程名称：自动控制理论 （一）1 -20dB/dec 0 ( )L10 -40dB/dec 2 15 10 2、已知某系统当开环增益20K时的开环频率特性Nyquist 图如下图所示。该系统在右半平面的极点数0P，试分析当开环增益K 变化时其取值对闭环稳定性的影响。（5 分）ImRe-20BA-0.5-10五、线性系统的校正（共15 分）设单位反馈系统的开环传递函数为0( )(1)(0.0071)kGss ss，试采用滞后 - 超前校正装置进行串联校正，要求：1、当输入信号为( )r tt 时，稳态误差0.001sse2、截止频率10/scrad3、相角裕度035六、非线性控制系统分析（共15 分）非线性控制系统如下图所示。1、试用描述函数法分析a=1，b=2，k=10时，系统的稳...
