2017年浙江农林大学自动控制原理(同等学力加试)复试实战预测五套卷
● 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． 局部反馈校正在控制系统的设计过程中起什么作用？
【答案】局部反馈校正在控制系统中的应用可以减小系统的惯性，加快系统的反映速度，从而提高系统的调节品质。
3． 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。
二、分析计算题
4． 控制系统如图所示，试确定系统的稳态误差。
控制系统结构图
【答案】（1）判断系统的稳定性。系统的开环传递函数为
闭环传递函数为
闭环特征方程为
因此系统闭环稳定。 （2）求系统的稳态误差
当n （t ）=0时，v=2, 系统为II 型系统。当r （t ）=0时，
5． 己知系统的动态方程为
（1）判断系统的稳定性（渐近稳定、BIBO 稳定）：
（2）若有可能，设计状态反馈，使系统的两个闭环极点均位于-2; （3）若有可能，设计极点位于-8处的最小维状态观测器；
（4）（选做）用第3小题得到的观测状态来实现第2小题的状态反馈，写出复合系统的（增广的）状态空间方程。
【答案】根据题意知
（1）易求得系统的传递函数为
易见该二阶系统的两个极点分别为（2）设计状态反馈。 因
满秩，故系统能控，可以用状态反馈任意配詈系统的闭环极点。
零点是即系统有正实部极点且不会
被零点对消，不满足系统稳定条件，故系统非渐进稳定也非BIBO 稳定。
设实现题目要求的状态反馈为：则
解得：即题目要求的状态反馈为
（3）设计最小维状态观测器 因
满秩，故系统能观，可以用状态观测器实现状态观测又因c 的秩为
丨，故最小维状态观测器应为1维，取
即：或：在上式中以
为输入相关项
为状态
其中
是观测器的极点
即
故
这样
即：而：
上两式就是要求的观测器
（4）求复合系统的状态空间方程： 原系统：状态反馈：状态观测器：
于是，将上述诸方程进行整理，得到复合系统的状态空间方程是：
为输出
构造等维观测器：
为消去微分项，令