2017年北京理工大学兵器科学与技术专业之自动控制原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 试简述控制理论的基本任务。
【答案】自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动按照预定的规律运行。控制理论主要是研究自动控制系统的分析和设计问题，包括经典控制理论和现代控制理论。
2． 在经典控制理论中，负反馈控制是一种最基本的控制方式，也是一种常用的校正方式，试举例论述采用负反馈控制的优点。
【答案】负反馈主要是通过输入、输出之间的差值作用于控制系统的其他部分，是按偏差进行调节。负反馈系统抗干扰性好，控制精度高，系统运行稳定。
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． 已知线性定常系统的方框图如图所示。
图
（1）给出该系统的状态实现（三维空间、能控标准型或能观标准型）： （2）分析该系统的能观性和能控性：
（3）若该系统不完全能观或不完全能控，做相应的能观性或能控性分解。 【答案】 （1）
能控标准型实现为
（2）上题实现为能控性实现，故必可控，判断其能观性，
由于
说明系统不完全可观。
（3）按可观性对系统进行分解 取
线性变换后
分解后的状态空间表达式为
上面给出的是按能控性实现的，下面再给出先通过能观性实现，再进行能控性分解。 （1）能观性实现的状态空间表达式为
（2）判断上面表达式的能控性
由于（3）取
说明系统不可控。
分解后的状态空间表达式为
5． 如图所示，是C 点的位移。量间的相似关系。
分别为输入电压与输出电压。是黏滞阻尼系数，
分别为输入位移和输出位移。则
是弹性系数。求两系统的传递函数，并分析两系统变
图
【答案】对图示电路系统，由串联电路的分压原理可得
对图示的机械系统有
对两式作零初始条件下拉氏变换有
消去中间变量可得
由两系统的传递函数可以看出两系统为相似系统，相似关系为
6． 考虑二维系统