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2018年重庆市培养单位重庆绿色智能技术研究院857自动控制理论考研核心题库

  摘要

一、填空题

1. 设系统的开环传递函数为

【答案】

2. 奈奎斯特稳定判据中,Z=P-R, 其中P 是指_____,Z 是指_____, R 指_____。

【答案】开环传递函数中具有正实部的极点的个数,(或:右半S 平面的开环极点个数);;闭环传递函数中具有正实部的极点的个数(或:右半S 平面的闭环极点个数,不稳定的根的个数)奈氏曲线逆时针方向包围(-1,J0)整圈数。

3. 根轨迹起始于_____,终止于_____。

【答案】开环极点;开环零点

4. 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_____。

【答案】稳定性(或:稳,平稳性);准确性(或:稳态精度,精度)

5. 线性定常离散系统稳定的充要条件是其特征根均位于_____。

【答案】单位圆内。

【解析】由于Z 变换与Laplace 变换之间的映射关系为性时,只需判断其特征方程根 是否位于单位圆内。

6. 一阶惯性环节

【答案】

的过渡过程时间

_____

,T 为采样周期,在S 平面内当

系统稳定时所有特征根位于左半平面,映射到z 平面中则是单位圆内,因此判断离散系统的稳定

则其开环幅频特性为_____,相频特性为_____。

二、分析计算题

7. 某负反馈系统开环传递函数为定性。

【答案】系统的开环传函中包含了一个不稳定环节。其开环频率特性为

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请利用Nyquist 稳定判据判断闭环系统的稳

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分析故

曲线,不稳定环节的相角从-180变化到-90,

积分环节的相角是-90,随由0变化到的相角由-270

变化到-180,频率特性的补线是由-180画到-270的大圆弧。

的大

致图形如图所示。

由图可知. 则

且p=0

由Nyquist 稳定判据可知,系统不稳定。

8. 已知某单位反馈系统的开环传递函数为

当取K=5时,系统的

于-0.5处。

(1)绘制

曲线(大致图形);

2)判定此时系统的稳定性:

(3)确定使系统稳定的K 的取值范围。

曲线与实轴交

【答案】(1)大致图形如图所示。 (2)闭环稳定。

(3)系统稳定时0

9. 已知系统开环传递函数为

试分别计算

时,开环频率特性幅值

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和相位

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【答案】令代入传递函数得到

当时

时,

10.已知系统的状态方程为

试求状态方程的解。 【答案】由题意可得解法一:

展开可得

因此

解法二:求矩阵A 的特征值和特征向量,再将A 对角化

得到令

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对应特征向量为