2018年中国海洋大学工程学院842自动控制理论考研强化五套模拟题
● 摘要
一、分析计算题
1． 证明在开环系统中串联插入超前网络和滞后网络，其作用效果分别如同比例微分控制（在小范围内） 和一个比例积分控制（在
【答案】
设超前网络为
比例积分的传递函数为
大范围内）。
滞后网络为
比例微分装置的传递函数为
串联超前网络和滞后网络的开环对数频率特性曲线如图所示。
图
由频率特性曲线可知，在低频段，超前网络的频率特性变化趋势和PD —致；在高频段，滞后网络的频率特性变化趋势和PI —致。
2． 如图给出了两种由最小相角环节组成的串联校正网络的对数幅频特性曲线
和试求：
（1）这两种校正网络的传递函数，并分别指明属何种性质的校正网络。（2）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为正后系统的稳定程度最好？
试问用a 和b 两种校正网络，哪种校正网络使校
图
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【答案】（1
）由对数幅频特性曲线可得的传递函数为的传递函数为
为超前网络
，b 为滞后一超前网络。
（2）对于
串入系统后的开环传递函数为
求其剪切频率。系统开环对数
幅频特性渐近线方程为
剪切频率在第二段可得此时系统的相位裕度为
对于串入系统后的开环传递函数为系统开环对数幅频
特性渐近线方程为
此时系统的相位裕度为
显然，加入b 后系统的稳定性更好
3． 某太阳能加热系统的微分方程为：
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（1）请列写出系统的状态方程。 （2）当
【答案】由题可知
（1）系统状态方程为
试求系统初始状态为零时的系统响应
（2）由（1）知系统状态转移矩阵为：
可得：
初始条件为由
且已知
4． 某系统动态结构图及单位阶跃响应曲线如图所示。若误差定义如图，己知其单位阶跃输入下的误差响应
试确定参数k 、P 、A 、B 的值。
图
【答案】由系统结构图可知系统的误差传递函数为
由根据系统单位阶跃输入时的误差相应可得