2017年空军工程大学505自动控制原理(现代部分)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 在根轨迹校正法中，当系统的静态性能不足时，通常选择什么形式的串联校正网络？网络参数取值与校正效果之间有什么关系？工程应用时应该注意什么问题？
【答案】（1）校正装置的形式为实轴上，零极点
非常靠近虚轴，且与受控对象的其他零极点相比可以构成一对偶极子。由于增加一对偶极子基本不改变系统的动态性能，但可以增大系统的开环增益，从而达到减小系统静态误差的目的。
（2）零极点之比校正前开环増 益的
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
的取值越大，系统开环增益增加幅度越大，因为校正后的开环增益是倍。
，即滞后校正装置。零极点均在负
（3）在工程实施时，考虑到系统的稳定性，极点不能太靠近原点。
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． 对于图所示数字控制系统，采样周期为T 。写出扰动f （t ）+l（t ）作用下的输出量的z 变换式C （z ）。
图
【答案】扰动f （t ）+l（t ）作用下
5． 已知系统结构图如图所示，要求系统在求的K 值范围。
作用时，稳态误差
试确定满足要
图
【答案】72 6． 系统开环传递函数 绘开环奈奎斯特图并说明什么情况下闭环稳定。 【答案】 I 系统开环奈奎斯特图如图所示。 图 负实轴无穷远处有次负穿越，有1个开环正实部极点，故A 点在点（-1, jO ）左侧，即系统开环放大系数足够大，闭环稳定。 7． 己知离散控制系统如图1所示，采样周期 （1）求系统的开环脉冲传递函数； （2）求系统的闭环脉冲传递函数； （3）判别系统的稳定性； （4）求静杰误差系数 和 即确定单位阶跃输入时系统的稳态误差； （5）求系统的单位阶跃响应，并绘出响应曲线。 试. 图1 【答案】（1）系统开环脉冲传递函数为 （2）系统闭环脉冲传递函数为 （3）系统稳定。 （4） （5）单位阶跃响应为 响应曲线如图2所示（10个周期）。