2017年大连海事大学自动控制原理(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 在经典控制理论中，负反馈控制是一种最基本的控制方式，也是一种常用的校正方式，试举例论述采用负反馈控制的优点。
【答案】负反馈主要是通过输入、输出之间的差值作用于控制系统的其他部分，是按偏差进行调节。负反馈系统抗干扰性好，控制精度高，系统运行稳定。
2． 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
可见校正后系统的自然振荡频率变为
系统的超调量变小。
3． 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。
二、分析计算题
4． 已知系统结构图如图所示，图中
（1）试求传递函数
（2）若此时系统特征方程为
;
试用劳斯判据判断系统的稳定
为输入信号
为干扰信号
为输出信号。
性，系统是否有在s 右半平面和虚轴上的特征根? 若有，请求出这些根。
图
【答案】（1）由图可知，共有3个单独回路分别为：
其中，互不接触的回路为则系统主特征式为①求
从输入到输出共有2条前向通道分别为：
由梅森公式得
从干扰到输出共有3条前向通道分别为：
由梅森公式得
（2）由于会出现全零行，取行系数做辅助方程取辅助方程对变量s 的导数，得导数方程
用导数方程得系数取代全零行相应的元得劳斯表如下：
由劳斯稳定判据可知该系统不稳定，且劳斯表中第一列符号改变两次，即有2个根右半平面，又劳斯表中出现全零行既有虚轴上的根。
在s
解辅助方程则虚轴上的根为
为相坐标，
5． 已知非线性系统的结构如图所示，若以
（1）写出相平面上的开关线方程和分区微分方程；
（2）在坐标原点所在区域内，确定奇点的位置和类型，并写出该区内相轨迹的渐近线方程。
图
【答案】（1）由题意可得
代入整理后为
开关线为
（2）在坐标原点所在区域内，征方程为
迹的渐近线为
6． 说明如图所示表示的是一个什么校正环节。
，奇点为（0, 0），对应的特
，因此奇点为稳定节点，且为实奇点，该区域内相轨
图
【答案】由图得到整理可得
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