2017年中国矿业大学(徐州)信息与电气工程学院555专业综合复试之自动控制原理复试实战预测五套卷
● 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． 试述正反馈控制的优缺点。
【答案】（1）优点：可以提高放大环节的放大系数； （2）缺点：容易使系统不稳定。
3． 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。
二、分析计算题
4． 设控制系统的结构图如图1（A ）所示，其中G （s ）的频率特性如图1（B ）所示试绘制该系统的开环幅相曲线，并分析闭环系统的稳定性。
图1
【答案】
此时系统的奈奎斯特图如图2所示。其中，箭头方向为频率增大方向，系统闭环稳定。
图2
5． 闭环离散控制系统结构图如图所示，试求
图 离散控制系统结构图
【答案】
利用等效法可得
故
（2）求 Y （z ） 根据系统结构图知
整理得
6． 知系统动态方程为
问：是否可以引入状态反馈u=kx, 使闭环系统具有期望的特征值（-2, -2, -1）出状态反 馈增益向量K 。
【答案】系统可控性矩阵为
? 若可以，求
故系统不完全可控。 由系统特征方程
可知，原系统特征值为
设变换矩阵
对原系统进行可控性结构分解
原系统不可控极点为-1，位于s 左半平面，原系统状态反馈可镇定。由于正是闭环系统的一个期望极点，因此本题能通过状态反馈进行极点配置。
令
闭环系统特征多项式为
期望特征多项式为
令对应项系数相等，求得
对原方程而言，状态反馈增益向量为
不可控极点