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2017年北京市培养单位计算机与控制学院857自动控制理论考研题库

  摘要

一、单选题

1. 闭环传递函数为

A.T

B.

C. D.0 【答案】B

【解析】

闭环传递函数进行拉氏反变换有

故选B 。

2. 设

( )。

【答案】C

【解析】由位移定理可得

3. 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 )。

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

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的单位脉冲响应曲线在处的值为( )。

分母的阶次为

分子的阶次为而且则的

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. 在频率法校正中,利用串联超前校正网络和串联滞后校正网络的实质是( )。

A. 前者主要利用相位超前特性,后者利用相位滞后特性 B. 前者利用低频衰减特性,后者利用高频衰减特性 C. 前者利用低频衰减特性,后者利用相位滞后特性 D. 前者利用相位超前特性,后者利用高频衰减特性 【答案】D

6. 系统的单位阶跃响应为

A. B.

C.

D. 【答案】B

【解析】由于

系统的单位脉冲响应为

则系统的单位脉冲响应是( )。

二、填空题

7. 离散系统的脉冲传递函数为

则系统输出

_____【答案】1; 28。

8. 自动控制系统按给定信号的类型可分为_____系统和_____系统。

【答案】连续;离散。

【解析】针对系统输入和输出信号的类别,系统可分为连续和离散系统。

9. 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,

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在前两个采样时刻的值为

_____。

型系统的稳态误差为零。

10.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。

,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

三、简答题

11.自动控制系统为什么要采用闭环形式?

【答案】对于一个控制系统,可能存在各种内、外扰动影响系统的输出,使被控量偏离期望值而出现偏差。闭环控制方式是按偏差进行控制的,其特点:是无论什么原因,当使被控量偏离期望值而出现偏差时,必定会产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差,使被控量与期望值趋于一致。按闭环控制方式组成的反馈控制系统,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。

12.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。

四、分析计算题

13.如图1a 所示控制系统。

图1

(1)希望系统所有特征根位于S 平面s=-2左侧区域,而且; 上的分布范围(阴影表不)

(2)当特征根处于阴影范围内时,试求K 和T 的取值范围; (3)试求单位斜坡输入时系统的稳态误差;

(4)如图1b 所示,串入一个比例微分装置,使系统对单位斜坡输入的稳态误差为零,求值。

【答案】(1)由系统动态性能与特征根之间的关系,满足要求的特征根分布如图所示。

大于0.5, 画出特征根在S 平面

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