2017年安徽建筑大学电子与信息工程学院(学术)自动控制原理复试实战预测五套卷
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2017年安徽建筑大学电子与信息工程学院（学术）自动控制原理复试实战预测五套卷（一） . 2 2017年安徽建筑大学电子与信息工程学院（学术）自动控制原理复试实战预测五套卷（二） . 8 2017年安徽建筑大学电子与信息工程学院（学术）自动控制原理复试实战预测五套卷（三） 14 2017年安徽建筑大学电子与信息工程学院（学术）自动控制原理复试实战预测五套卷（四） 19 2017年安徽建筑大学电子与信息工程学院（学术）自动控制原理复试实战预测五套卷（五） 23
一、简答题
1． 什么是反馈控制原理? 反馈控制系统的主要特点是什么？
【答案】反馈控制原理即按偏差控制的原理。系统的输出量通过反馈通道引入输入端，并与输入信号进行比较产生偏差信号，利用所得的偏差信号产生控制作用调节被控对象，达到减小偏差或消除偏差的目的。反馈控制系统具有抑制任何内、外扰动对被控量产生影响的能力，有较高的控制精度，但结构复杂。
2． 对于超前、滞后、滞后一超前三类校正装置
（1）分别阐述其控制功能；
（2）对于PI 控制、PID 控制、PD 控制，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？ （3）对于高通滤波器、中频滤波器、低通滤波器，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？
【答案】（1）超前校正具有相角超前和幅值扩张的特点，即产生正的相角移动和正的幅值斜率。超前校正正是 通过其幅值扩张的作用，达到改善中频段斜率的目的。因此采用超前校正可以增大系统的稳定裕度和频带宽度， 提高了系统动态响应的平稳性和快速性。但是，超前校正对提高系统的稳态精度作用不大，且使抗干扰的能力有 所降低。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。滞后超前校正装置综合了超前校正装置和滞后校正装置的特点，当系统的动态性能和稳态性能都达不到 要求时，可以考虑使用滞后超前校正装置。
（2）PI 属于滞后校正装置，因为它具有相位滞后作用；PD 属于超前校正装置，因为它可以提高超前相角； PID 属于滞后超前校正装置，因为其在低频段具有滞后效应，在中频段具有超前效应。
3． 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。
二、分析计算题
4． 对于如图所示的最小相位系统的开环幅频特性图，
（1）写出其开环传递函数；
（2）求稳定裕量和kg ; （3）判系统稳定性。
图
【答案】（1）（A ）（B ）（C ）系统的开环传递函数依次为
（2）系统
5． 某系统用微分方程描述如下：
条件为零，求系统在单位阶跃输入作用下的输出响应
【答案】对微分方程进行拉氏变换可得
解得
将
进行部分分式分解有
其中
及
为待定系数，且
采用拉氏反变换得到单位阶跃输入作用下的输出响应为
6． 控制系统方框图如图所示，试求：
（1）当的稳态误差
（2）当
时重复（1）的要求；
系统（b ）的系统（c ）的
（3）系统（A ）（B ）（C ）均稳定。
为输入，
为输出，系统初始
时系统的阻尼系统无阻尼自然振荡频率及系统对单位斜坡输入
（3）要使系统的阻尼系数单位斜坡输入信号作用下系统的稳态误差试确定
的值，并计算在此参数情况下，系统的单位阶跃响应的超调量、上升时间和调节时间。
图
【答案】设方框图中图示两点分别为A 和B ，则
系统前向通道传递函数为
系统的闭环传递函数为
（1）当
时，
则
系统的静态速度误差系数为
稳态误差为
（2）当
时
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