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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． 复合校正中的动静态全补偿方法在工程应用中有哪些困难？

【答案】由于复合校正中的前馈校正装置中，往往出现传递函数分子的阶数高于分母的阶数，因而难以工程实施。

3． 系统校正方法通常有哪几种？它们各有什么特点？请简单分析叙述之。

【答案】按照校正装置在系统中的连接方式，控制系统的校正可以分为串联校正，反馈校正和复合校正。

串联校正环节和原系统直接连接，其频率特性直接和原系统的频率特性相加，串联校正对参数变化敏感、简单易用。

反馈校正利用反馈校正装置包围待校正系统中极不利于系统性能的环节，形成局部反馈回路，在局部反馈回 路的开环幅值远大于1的条件下，局部反馈回路的特性主要取决于反馈校正装置，可以忽略被包围的部分，从而 使校正后系统的性能满足要求。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。

复合校正主要是为了减小误差，在反馈回路中加入前馈通路，前馈控制主要用于下列场合：①干扰幅值大且频繁、对被控变量影响剧烈、单纯反馈控制达不到要求时；②主要干扰是可测不可控的变量；③对象的控制通道 滞后大、反馈控制不及时，控制质量差时，可采用前馈一反馈控制系统，以提高控制质量。

二、分析计算题

4． 单位负反馈系统的开环传递函数为

（1）计算系统阶跃响应指标（调节时长（t ）-C （t ））

【答案】（1）系统的闭环传递函数为

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超调量

（误差定义为e （t ）=r

（2）计算系统在输入r （t ）=（l+2t）×I （t ）作用下的稳态误差

（2）误差传递函数为

5． 反馈控制系统如图1所示，取

图1

（1）确定控制器参数①闭环系统稳定； ②使系统的主导极点具有

③使系统的稳态速度误差系数

（2）画出校正后系统的概略根轨迹图。（参数k 从【答案】（1）系统的开环传递函数为

系统的闭环主导极点为

I

要使真正成为系统的主导极点，从根轨迹的角度来看，系统的开环根轨迹必经过闭环主导极点，得到

整理得到传递函数为

（2）系统的概略根轨迹如图2所示。

解得

（舍），于是

系统校正后的开环

，不要求算出特征点的准确值。）

的值，要求满足以下条件：

（3）采用主导极点法简化校正后的高阶系统，并求出它的闭环传递函数。

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图2

（3）设另外两闭环极点为

和

则由系统开闭环极点之间的关系可得

与零点

形成偶极子，而且

因此sd 为闭环主导极点，原系统可以化简为II 阶系统

6． 判断如图1所示各系统是否稳定，并判断

与

的交点是否为自振点。

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