2017年南昌航空大学自动控制原理考研复试核心题库
● 摘要
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． 对于最小相位系统而言，采用频率特性法实现控制系统的动静态校正的基本思路是什么？静态校正的理论依据是什么？动态校正的理论依据是什么？
【答案】设校正装置的形式为
，根据开环传递函数的形式以及对系统静态指标
的取值；然后再根据对系统的
的具体要求，确定校正装置中积分环节P 的个数，以及比例环节网络，实施动态校正。
动态指标的要求，根据受控对象的结构特征，选择超前校正网络、滞后校正网络或滞后超前校正
静态校正的理论依据：通过改变低频特性，提高系统型别和开环增益，以达到满足系统静态性能指标要求的目的。
动态校正的理论依据：通过改变中频段特性，使穿越频率和相角裕量足够大，以达到满足系统动态性能要求的目的。
3． 在二阶系统中加入比例微分控制后，使系统的自然振荡频率生了什么变化，对系统性能有哪些改善？
【答案】
设二阶系统校正前的开环传递函数为为为
开环増益变为
校正后的开环传递函数为
加入的比例微分控制，校正后的闭环传递函数
阻尼比变为
阻尼系数和开环增益K 发
可见校正后系统的自然振荡频率变为
系统的超调量变小。
二、分析计算题
4． 如图（A ）所示为控制扎制钢板厚度的控制系统，扎辊与测厚仪间距离为0.1m ，钢板从轧辊位置运动到测量仪位置需
的时间。系统开环传递函数
其中，
不含延迟环节。
的极坐标图如图（B ）所示。若钢板匀速运动，从保
证闭环系统稳定性的角度考虑，其运动速度取值范围是多少？
图
【答案】由设
令
代入上式可得
又由题所示，当特图的渐近线为-2, 由
时，
解得得
的实部表达式可知，当
解得K=4，于是
为
求解含延迟环节的奈奎斯特图第一次与负实轴相交时的频率，
由
对于系统
要使系统闭环稳定，则
5． 已知采样系统的结构图如图所示，要求：
（1）若使系统在
作用时稳态误差为0.1，试确定采样周期T 的值；
（写出前三项即可）。
（2）求系统在上述采样周期下的单位阶跃响应提示：
则其运动速度
时
由图可以看到奈奎斯
的极坐标图可以看出其由一个积分环节和一个惯性环节串联组成。
图
【答案】（1）由采样系统的结构图可得出系统的开环传递函数为：系统的开环脉冲传递函数为：
系统的静态速度误差系数系统在（2）
作用时稳态误差
时，系统的闭环传递函数为：
，解得
单位阶跃输入
单位阶跃序列响应的z 变换：
由
以上
可得出系统在
采样周期下的单位阶跃响应：
6． 已知某系统的开环传递函数为
试绘制系统的BoDe 图，并求系统的相位裕量和幅
值裕量。
【答案】系统的开环传递函数为
系统BoDe 图如图所示。