2017年中国海洋大学工程学院842自动控制理论考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。
【答案】
表
2． 在经典控制理论中，负反馈控制是一种最基本的控制方式，也是一种常用的校正方式，试举例论述采用负反馈控制的优点。
【答案】负反馈主要是通过输入、输出之间的差值作用于控制系统的其他部分，是按偏差进行调节。负反馈系统抗干扰性好，控制精度高，系统运行稳定。
二、分析计算题
3． 已知非线性系统结构图如图1所示，输入信号为
（1）试求（2）试绘制
平面上的等倾线方程和开关线方程； •平面上的相轨迹。
若输出为零初试条件，
图1
【答案】由题易知等倾斜方程为：开关线：
其概略相轨迹如图2所示。
图2
4． 求取图所示离散系统的脉冲传递函数
图
【答案】如图得对上式求取z 变换得又因为
对上式求取变换得联立（1） （2）式可求得
5． 某单位反馈系统（最小相位系统）在K=1时的开环幅频特性曲线
（1）判断该系统的稳定性；
（2）确定使系统稳定时开环放大系数K 的取值范围（设K>0）。
如图所示。要求：
图
【答案】（1）系统为最小相位系统，开环传递函数在右半平面的极点数P=0, 由于系统在时的相角为-90°, 因此系统为I 型系统，顺时针补偿90°，
正穿越次数
说明系统闭环稳定。
（2）奈奎斯特图与实轴的交点与开环增益成比例，系统闭环稳定时，其与实轴交点（-0.5, 0j ）不能因为开环增益的增加达到
否则此时的正、负穿越次数不相等，系统闭环不稳定，故
使系统稳定时开环放大系数K 的取值范围是0 6． 某系统状态方程为 （1）判断系统的稳定性。 （2）试讨论通过加入输出反馈，能否使系统渐进稳定。 （3）试讨论通过加入状态反馈，能否使系统渐进稳定。 负穿越次数 【答案】⑴系统特征方程故系统处于临界稳定状态 状态方程变为 （2）由于系统为单输出系统，设输出反馈矩阵为常数加输出反馈后 特征方程为定。 （3）设 可知不管H 取何值，均不能使系统特征根均具有负实部，因此加输出反馈不能使系统渐进稳 加状态反馈后状态方程为 特征方程为通过改变 的值便可以改变系统特征根的值，可以使系统渐进稳定。 7． 某系统结构如图所示，其中， 系统在输入r （t ）=t作用下的稳态误差为零。 试设计校正环节使该 图 【答案】为了使系统在输入r （t ）=t作用下的稳态误差为零，则系统至少为II 型系统，因为单纯的积分环节对系统的稳定性有一定影响，因此假设 此时系统的开环传递函数为 此时需保证系统闭环稳定，系统的特征方程为 列写劳斯表如下所示： 表
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