2017年辽宁科技大学自动控制原理(基础部分)(同等学力加试)复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 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。
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. 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。
二、分析计算题
4. 单位反馈系统的开环传递函数为
试求
时的K 值,稳定裕度
和剪切频率
可得
【答案】
根据高阶系统的域指标与频域指标之间的经验公式为计算方便,取
,系统的相位裕度的表达式为
5. 设离散系统如图所示,采样周期T+Is
,
要求:
(1)当K+5时,分别在z 域和域中分析系统的稳定性。 (2)确定使系统稳定的K 值范围。
为零阶保持器,而
图
【答案】
闭环系统特征方程为
当K=5时,故系统不稳定。
以
代入并整理得
中有系数小于零,故系统不稳定。 (2)当K 为变量时,闭环系统特征方程为
以
代入并整理得
由劳思判据可知使系统稳定的K 值范围为
6. 带有库仑摩擦的系统框图如图1所示。
其中R 为常值。绘制e 的相轨迹,并说明系统的稳定误差的大小。
解得
图1
【答案】由系统框图可得
特征根是负实部的复数,奇点是稳定焦点。
可见P 轴上
相轨迹的起点坐标为
相轨迹如图2所示。起始
于
的两条相轨迹止
于
系统的稳态误差
为
是平衡点。
图2
7. 离散系统如图所示,已知
T 为采样周期,试证明系统的稳定条件是
图
【答案】由题意可得
系统特征方程为