2017年南京工业大学自动控制原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 局部反馈校正在控制系统的设计过程中起什么作用？
【答案】局部反馈校正在控制系统中的应用可以减小系统的惯性，加快系统的反映速度，从而提高系统的调节品质。
2． 说明为什么局部闭环校正（并联校正）可以设计成具有较强的抗参数干扰能力？
【答案】局部闭环校正属于反馈校正，反馈校正装置可以削弱系统非线性特性的影响，降低系统的时间常数，提高系统的鲁棒性，抑止系统噪声。
3． 说明频率法超前校正和滞后校正的使用条件和计算步骤。
【答案】滞后校正具有幅值压缩和相角滞后的性质，即产生负的相角移动和负的幅值斜率。利用幅值压缩，有可能提高系统的稳定裕度，但将使系统的频带过小；从另一个角度看，滞后校正通过幅值压缩，可以提高系统的稳 定精度。滞后校正一般用于对动态平稳性要求严格或稳定精度要求较高的系统。频域法超前校正装置
（1）根据稳态误差要求，确定开环增益K 。
（2）利用已确定的开环増益，计算未校正系统的相裕量。 （3）根据指标要求，确定系统中需要增加的相角超前量（4）由式幅值等于一
角值
确定值及
的点所对应的频率
的设计步骤如下。
值，在未校正系统的对数幅频特性曲线上找到
并且在此频率上产生最大超前相
这一频率为所选网络的
（5）确定超前网络的交接频率（6）验算。 频域法滞后校正装置
的设计步骤如下。
（1）根据给定静态误差系数的要求，计算系统的开环增益K 。并画出未校正系统的Bode 图，求出相应的相位裕量和増益裕量。
（2）在作出的相频曲线上寻找一个频率点，要求该点处的开环频率特性的相角
为
以这一频率作为校正后系统的剪切频率
量，修正值
，补偿滞后校正带来的相位滞后。
处的幅值等于
据此确定滞后网络的值。据此可保证在剪切频率
（3）设未校正系统在
上式中
，为系统所要求的相位裕
处，校 正后开环系统的幅值为0。 （4）选择滞后校正网络中的一个转折频率
则另一个转折频率为
（5）校验。画出校正后系统的Bode 图，并求出校正后系统的相位裕量。校核设计指标，如果不满足要求， 可通过改变T 值，重新设计滞后校正网络。
二、分析计算题
4． 某控制系统如图所示。其中，功率放大器的放大倍数为电枢电感为动惯量为函数为
作为输入、
作为输出的传递函数；
电动机力矩系数为齿轮为
，电动机反电势系数为
齿数为
从动齿轮的转动惯量为
直流电动机的电枢电阻为电枢转动惯量为负载的转动惯量为
主动齿轮的转测速机的传递
（1）试建立该系统以
（2）按图接线，系统是否一定稳定；如果会发生不稳定，应如何处理。
图
【答案】（1）设测速电动机电压为
电动机的端电压为
设
化简可得
（2）由（1）得到的闭环传递函数可知系统不稳定，可采用全反馈的方法使系统稳定，此时的闭环传递函数为
电枢电流为
可得
列劳斯表如下
表
由劳斯稳定判据得是系统稳定的条件为
当系统不稳定时，应调节各参数，使该不等式成立。
5． 设复合控制系统如图所示。
（1）为了满足扰动对系统输出无任何影响的要求，图中请写出最简单
化简后
的分子及分母多项式取最低幂次多项式。）
应满足什么条件？
（2）为了满足系统在r （t ）=l+t作用下的稳态误差为0, 并且同时满足第（1）问中的要求，
图
【答案】（1）扰动对误差的传递函数为
为满足扰动对系统输出无任何影响的要求，（2）系统的闭环传递函数为
误差传递函数为
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