1、一、概念题(共 30 分，每题 10 分)1、温度测量比较器 放大器 控制器 加热装置 水温设定温度实际温度被控对象：水温输入量：设定水温输出量：实际水温温控过程：用户设定热加水器的需要温度，通过将设定温度和实际测得的水温进行比较，如果实际水温比设定温度小，则利用控制器增大电流输入，使水温升高；如果实际测得的水温比设定的温度高，则减小电流输入，使水温下降，最终使得最终水温维持在设定温度。原理图如上所示。2、(A) 人驾驶汽车 是闭环控制，因为人会根据汽车的行驶方向对汽车进行控制。(B) 空调器调节室温 是闭环控制。因为空调器会根据室内温度进行自动调节，当室温低时，空调器会把温度调高，当室温高时
2、，空调器会把温度降低。(C) 给浴缸放热水 是开环控制，放入浴缸内的热水不会根据浴缸内水温进行调节。 (D) 投掷铅球 是开环控制，铅球一旦仍出后，就不受控制。3、系统的稳定性是指处于平衡状态的系统，在受到外界扰动后偏离平衡位置之后能够回复到平衡点的能力。系统的稳定性是系统的固有属性，与干扰的形式无关，只与系统本身的参数有关。稳态误差是指系统从一个稳态过渡到新的稳态，或者系统在受到扰动后又重新达到平衡时系统出现的误差，这种偏差称为稳态误差。稳态误差反映了系统对于输入信号或者扰动信号的跟踪精度，是系统控制精度的一种量度。1、 （1） 3)10.)(ssG（2）（3）1000(0.1s+1)+(s
3、+1)(0.01s+1) 3=010-6s4+3.01*10-4s3+0.0303s2+101.03s+1001=0二、综合题所以系统不稳定0124364105.3.*ss2、 10)(215lim)(1li00 ssGReOs3、 所以系统完全能控3246-102 rankBArankrQC所以系统完全能观9-38-62 rkArkano4、因为闭环系统稳定，所以闭环传递韩硕 )1(2)1()2sKTsG（Kss0213 0163所以 K0,0T6K+35、 所以)(1sAI=1)(ssI 11 )2()2(322 ssss= 31s所以 =A321s206、 =6120492)(23ssG618273ss)(sY)(8723U令 6123ss即 ，选择系统状态为)()()()( tusyy)(1stxy， ，则)(1)(2stx)(23stx )(6)(1)(6)( 32321tuxttxttt )(28)(27)(8)(17)(7)(2 13 tutxttxsstuty y所以状态空间模型为 )(10)(610)( tuttx)(287)(ttxty7、 ， ，所以013520| AI 0)1(52,1，所以将其化为若尔当规范性2610352)(1 rankAIrankJ105
