2017年西安工程大学服装与艺术设计学院813自动控制原理考研冲刺密押题
● 摘要
一、填空题
1． 能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有_____、_____等。
【答案】微分方程；传递函数（或结构图；信号流图）
2． 自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为_____; 当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为_____; 含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于_____。
【答案】开环控制系统；闭环控制系统；闭环控制系统
3． PI 控制规律的时域表达式是_____。P I D控制规律的传递函数表达式是_____。
【答案】
4． 相平面的概念：_____。
【答案】设一个二阶系统可以用常微分方程取
1来描述。其中
的
描述。如果
线性或非线性函数。在一组非全零初始条件下，系统的运动可以用解析解
构成坐标平面，则系统的每一个状态均对应于该平面上的一点，则这个平面称相平面。
其中
为输出量
为输入量，该系统
5． 系统的微分方程是是_____。
【答案】微分方程中没有交叉项，没有高于一次的项，满足线性系统要求，为线性系统。
6． 线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为_____，横坐标为_____。
【答案】
（或：
；）
（或：
按对数分度）
二、分析计算题
7． 系统如图所示。要求K+30, 最大超调
模拟化方法设计数字控制器D （z ）。
过渡过程时间采样周期用
图
【答案】
因为
故有
未补偿系统的开环传递函数为
采用超前补偿网络
设计后系统的开环传递函数为
系统的幅值穿越频率求。
采用双线性变换将D （s ）变为D （z ）
相位裕度
仿真表明，
可知满足要
8． 含死区特性非线性系统如例图所示，分析误差e （t ）关于不同输入信号r （t ）作用下的运动轨迹，变量x 与误差e 的关系为
图
【答案】误差e （t ）关于输入信号r （t ）的微分方程为（1）当
R 为常值时
相平面可以分为三个区域：
区的运动方程为此时相轨迹为斜率为
区运动方程为
可以看出
奇点坐标为
它可能是稳定焦点或稳定节点。
设为稳定焦点，其相轨迹如
图 （a ）为稳定焦点时的相轨迹簇。同理III 区奇点为点上，显然，OG 的长度表征了系统稳态误差
的大小。
的直线，或为
的横轴，（积分得
•
）
图（b ）所示。系统经过如图A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 的振荡衰减过程，最终止于I 区中e 轴上G
图
这说明，奇点能恰好等于
实际上是虚奇点，是由于给定非线性系统的稳态误差在一般情况下不可而是介于与
之间，其值与系统的初始条件及输入信号的幅度有关。
相轨迹最终落在死区中的哪一点与其初始点的位置有关。初始点的坐标可如下计算：
（2）取输入信号为常值。时