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一、填空题

1． PID 控制器的输入一输出关系的时域表达式是_____，其相应的传递函数为_____。

【答案】

2． 一阶惯性环节

【答案】

的过渡过程时间

_____

3． 对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：_____、快速性和_____。

【答案】稳定性（或：稳，平稳性）；准确性（或：稳态精度，精度）

4． 自动控制系统按给定信号的类型可分为_____系统和_____系统。

【答案】连续；离散。

【解析】针对系统输入和输出信号的类别，系统可分为连续和离散系统。

5． 串联超前校正会使开环系统的截止频率増加、高频幅值增加，则闭环系统的响应速度_____，抗干扰能力_____。

【答案】变快变差

【解析】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。

6． 由于状态能完整地表征系统的动态行为，因而利用状态反馈时，其信息量大且完整，而输出反馈仅利用了_____进行反馈，其信息量较小。但是，由于输出反馈所用的_____实现起来比较方便。

【答案】部分状态变量；反馈变量可以直接得到。

二、分析计算题

7． 设控制系统如图（A ）所示。为使闭环系统稳定，试用奈奎斯特判据，求出比例控制器Kp 的取值范围

其中

【答案】系统奈奎斯特图如图（B ）所示。

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图

系统稳定时

8．

己知系统的传递函数为

：

系统初始条件为

【答案】系统的微分方程为

对上式进行拉氏变换可得 由题中条件

即

令

其中

即

对上式进行反拉氏变换可得系统的单位阶跃响应为

试求系统的单位阶跃响应。

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9． 图中缺点。

是未加校正环节前系统Bode 图，是加入某种串联校正环节后的系统Bode 图。

（1）系统采用了哪种串联校正；（2）写出校正环节的传递函数；（3）指出该校正方法的优

图

【答案】（1）系统采用了滞后校正装置。 （2）校正环节的传递函数为

（3）优点：系统抗高频干扰能力增强；缺点：系统带宽变小，动态性能变差。

10．试近似画下列三种传递函数的BoDe 图。

（1）（2）（3）

【答案】对于系统（1）（2）（3），其幅频特性为

因此在BoDe 图中三个系统的幅频曲线重合。 对于（1）系统，幅角为

对于（2）系统，幅角为

对于（3）系统，幅角为

为近似的画出三个系统的相频曲线，不妨设

表

列写表格如下。