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2018年北京理工大学化工与环境学院810自动控制理论考研仿真模拟五套题

  摘要

一、单选题

1. 有一个三阶的三输入系统

需要几个采样周期,可以使系统从初始状态转移到原点( )。 A. 1个 B. 2个 C. 3个 【答案】C

【解析】系统完全可控,答案为C 。

二、填空题

2. 已知一线性定常系统的传递函数为稳态输出为_____。

【答案】

3. 已知系统微分方程为

则当输入信号为

时,此系统的

则该系统相平面中的奇点位置_____,奇点的性质为_____。

稳定焦点。

【答案】奇点为(0,0),特征方程为

4. 最小相位系统是指_____。

【答案】S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点

5. 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)

三、分析计算题

6. 已知最小相位系统的开环对数幅频渐近特性曲线如图所示,其中,虚线是转折频率附近的精确曲线。

(1)求开环传递函数(3)当输入为

画出开环对数相频特性曲线; 时,求输出的稳态分量。

对应积分环节,故

(2)利用对数频率稳定判据判断闭环系统的稳定性,并计算模稳定裕度; 【答案】(1)如图为系统的开环对数幅频渐进特性曲线,由曲线可得出: 对数幅频渐进特性曲线的低频段渐近线的斜率为在

处,斜率变化

对应振荡环节;

处,振荡环节的谐振峰值为

时才存在谐振峰值,故应选

其开环对数相频特性曲线如图所示:

于是所得系统的传递函数为

因此,系统应具有的传递函数为低频渐近线的方程为由给定点在谐振频率

根据叠加性质,由图可知故有

解得因为

于是得

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(2)由(1)可知统的开环传递函数为

即系统的奈奎斯特曲线与实轴相交于

由奈奎斯特稳定性判据可得出系统具有正实部的闭环极点个数为

系统的模稳定裕度为

(3)当输入为

时,

所以可判

定系统不稳定。系统的穿越频率

输出的稳态分量

7. 反馈控制系统如图1所示。

图1

(1)试设计控制器

使系统跟踪斜坡参考输入信号

时,具有常值稳态误差。