2017年安徽工程大学电气工程学院811自动控制原理考研题库
● 摘要
一、单选题
1． 若要求在不降低原系统频带宽的前提下，增大系统的稳定裕量，则可采用（ ）
A. 相位滞后校正 B. 相位超前校正 C. 顺馈校正 D. 提尚増益 【答案】B
【解析】采用超前校正可以増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。
2． 输出量不影响控制作用的系统，称为（ ）。
A. 开环系统 B. 闭环系统 C. 离散系统 D. 采样系统 【答案】A
【解析】开环控制方式的特点是系统的输出量不会对系统的控制作用发生影响。
3． 下面四个控制器的传递函数中，哪一个是滞后一超前控制器？（ ）
【答案】A
4． 传递函数的概念适用于（ ）
A. 线性系统 B. 非线性系统 C. 线性定常连续系统 D. 采样系统 【答案】C
【解析】传递函数定义为在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。传递函数的概念只适用于线性定常系统，它与线性定常系统微分方程一一对应。
5． 己知二阶系统的初态和自由运动的两组值为
则系统的状态系数矩阵A 为（ ）。 【答案】
B
6． 设系统的开环传递函数（ ）。
A. 零点数等于极点数 B. 零点数小于极点数 C. 零点数大于极点数
D. 零点数等于、小于或大于极点数 【答案】A 【解析】
的次数由极点决定，所以选（A ）。
分母的阶次为
分子的阶次为
而且
则
的
二、填空题
7． 当系统的输入信号为单位斜坡函数时，_____型以上的系统，才能使系统的稳态误差为零。
【答案】I 。
【解析】当系统的输入信号为单位斜坡函数时，
8． 离散系统的脉冲传递函数为
则系统输出
_____【答案】1; 28。
9． 稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用_____; 在频域分析中采用_____。
【答案】稳定；劳斯判据；奈奎斯特判据
10．对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：_____、快速性和_____。
；准确性（或：稳态精度，精度） 【答案】稳定性（或：稳，平稳性）
_____。
型系统的稳态误差为零。
在前两个采样时刻的值为
三、简答题
11．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。
12．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
（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。
确定值及
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
的点所对应的频率
这一频率为所选网络的
（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