2017年电子科技大学自动控制原理或电子材料考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。
【答案】
表
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． 对于超前、滞后、滞后一超前三类校正装置
（1）分别阐述其控制功能；
（2）对于PI 控制、PID 控制、PD 控制，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？ （3）对于高通滤波器、中频滤波器、低通滤波器，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？
【答案】（1）超前校正具有相角超前和幅值扩张的特点，即产生正的相角移动和正的幅值斜率。超前校正正是 通过其幅值扩张的作用，达到改善中频段斜率的目的。因此采用超前校正可以增大系统的稳定裕度和频带宽度， 提高了系统动态响应的平稳性和快速性。但是，超前校正对提高系统的稳态精度作用不大，且使抗干扰的能力有 所降低。滞后校正具有幅值压缩和相角滞后的性质，即产生负的相角移动和负的幅值斜率。利用幅值压缩，有可 能提高系统的稳定裕度，但将使系统的频带过小；从另一个角度看，滞后校正通过幅值压缩，可以提高系统的稳 定精度。滞后超前校正装置综合了超前校正装置和滞后校正装置的特点，当系统的动态性能和稳态性能都达不到 要求时，可以考虑使用滞后超前校正装置。
（2）PI 属于滞后校正装置，因为它具有相位滞后作用；PD 属于超前校正装置，因为它可以提高超前相角； PID 属于滞后超前校正装置，因为其在低频段具有滞后效应，在中频段具有超前效应。
二、分析计算题
4． 设校正装置的传递函数为
（1）将其用作超前校正，z 及p 应怎样选取？分别画出其零、极点分布图和对数幅频特性相
频特性曲线。 最大超前角频率及最大超前角为何值？
（2）在用于串联校正时，为使最大超前相角发生在被校正系统希望的幅值穿越频率（截止频率）
上
，
的零极点z 及p 的位置如何选取？
装置用作超前校
【答案】（1）校正装置传递函数写成标准形式为正，
应保证
设
此时
超前角为
等号成立时，
零极点分布图略，对数幅频曲线和对数相频曲线如图所示。
图
（2）在最大超前角处的幅值为前角处的幅值
为率）
为了使最大超前相角发生在被校正系统希望的幅值穿越频率（截止频
上，应选择校正前幅值为
对应的频率处为新的剪切频率
从而确定出参数
由于一般在超前校正前加放大环节a ，故此时最大超
T ，再得到最后得到z 和p 。
5． 如图所示为具有时滞的控制系统。
（1）求没有时滞时系统的上升时间超调时间（2）确定保证系统稳定时所容许的最大时滞
超调量
图
【答案】（1）没有时滞时系统传递函数为
和调节时间
故
6． 已知离散系统结构图如图1所示，其中
试判断系统是否稳定。
图1
【答案】系统进行简化如图2所示。
图2
其中，
系统的闭环脉冲传递函数为
系统特征方程为
7． 系统的框图如例图a 所示，其单位阶跃响应如例图b , 系统的稳态误差和T 的值。
试确定K 、v
说明系统稳定。
图
【答案】根据题意知，系统闭环传递函数为
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