河北大学2023年硕士研究生入学考试试卷。
1、填空题（共30分，每空2分，答案一律写在答题纸上，否则无效）
1、按组成系统元部件的线性特征，控制系统可分为系统和系统。
2、已知系统的传递函数为，则系统的单位脉冲响应为 ，系统的单位阶跃响应为 。
3、设单位反馈系统的开环传递函数为，若系统稳定，当系统的输入为单位阶跃信号l(t)时，系统的静态误差为 ，当系统的输入为t时，系统的静态误差为 ，当系统的输入为时，系统的静态误差为 。
4、零阶保持器的脉冲响应为 ，传递函数为 。
5、已知系统的传递函数为，其能控标准型实现为 ，能观标准型实现为 ，约旦标准型实现为 。
6、系统状态反馈不能够改变子系统的特征多项式和特征值；输出反馈到不能够改变子系统的特征多项式和特征值；输出反馈不能够改变子系统的特征多项式和特征值。
2、简答题（共50分）
1、（共15分）某工业炉炉温控制系统原理结构图如图所示：
1）说明系统工作原理。
2）画出系统原理方框图，说明各部分原件所起的作用。
2、（共15分）已知系统开环传递函数。
1）画出系统的折线对数幅频特性和相频特性图。
2）以上述系统为例说明采用超前校正的设计原理及作用。
3）画出校正后系统的折线对数幅频特性和相频特性图。
3、（共10分）说明什么是对偶系统，从传递函数矩阵，特征多项式和能控、能观性说明互为对偶的两个系统之间的关系。
4、（共10分）若给定系统的状态空间表达式为。
1）判断系统是否为状态稳定，是否为输出稳定，说明判断的依据。
2）说明状态稳定和输出稳定的关系。
3、综合分析题（共70分）
1、（共10分）已知反馈系统的开环传递函数为。
1）试确定使系统稳定的k的取值范围。
2）若要求系统对作用下的静态误差，确定k的取值范围。
2、（共15分）系统的开环传递函数为，画出nyquist草图（说明起点、终点、和实轴交点等信息），用奈氏判据判别其闭环系统的稳定性。
3、（共15分）已知系统的开环传递函数为，绘制系统的根轨迹图，（标明实轴上的根轨迹、分离点或汇合点等信息），确定使系统阶跃响应具有欠阻尼特性时k的取值范围。
4、（共15分）已知系统的状态方程为。
1）画出模拟结构图，并求出系统的传递函数。（5分）
2）求系统的状态转移矩阵。（5分）
3）若系统初始状态为，求系统自由解。（5分）
5、（共15分）已知系统状态空间方程为。
1）判断状态观测器是否存在，说明判断的依据。（5分）
2）若状态观测器存在，设计状态观测器，使观测器极点为-6，-6.（5分）
3）画出状态观测器的模拟结构图。（5分）
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