2018年浙江省培养单位宁波材料技术与工程研究所857自动控制理论考研强化五套模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 串联超前校正会使开环系统的截止频率_____，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。
2． 当系统的输入信号为单位斜坡函数时，_____型以上的系统，才能使系统的稳态误差为零。
【答案】I 。
【解析】当系统的输入信号为单位斜坡函数时，型系统的稳态误差为零。 3 在三频段理论中，，， 低频段决定系统的_____中频段决定系统的_____高频段决定系统的_____。．
【答案】稳态性能；动态性能；抗干扰性能。
【解析】系统的低频特性决定系统的稳定精度，中频段决定系统的快速性，高频段决定了系统抗高频噪声干扰的能力。
4． 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】
増加、高频幅值增加，则闭环系统的响应速度
5． 稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用_____; 在频域分析中采用_____。
【答案】稳定；劳斯判据；奈奎斯特判据
6． 设系统的开环传递函数为
【答案】
则其开环幅频特性为_____，相频特性为_____。
二、分析计算题
7． 设离散系统如图所示，采样周期T+Is,
要求
：
为零阶保持器
，而
（1
）当K+5
时，分别在z
域和
域中分析系统的稳定性。 （2）确定使系统稳定的K 值范围。
图
【答案】
闭环系统特征方程为
当K=5时
，故系统不稳定。
以
代入并整理得
中有系数小于零，故系统不稳定。 （2）当K 为变量时，闭环系统特征方程为
以
代入并整理得
由劳思判据可知使系统稳定的K 值范围为
8． 设有如下两个机械与电气系统，各变量如图中所标注，试求其传递函数，并简要说明相似系统的概念及其作用。
解得
图
【答案】对图（A ）所示系统的传递函数为：
图（B ）所示系统的传递函数为：
9． 设单位反馈系统开环传递函数为
（1）画出系统以K 为参数的根轨迹；
（2）求出系统稳定时K 的取值范围，并求出引起持续振荡时K 的临界值及振荡频率 （3）由根轨迹图求使系统具有调节时间为4时的K 值及与此对应的复根值。 【答案】（1
）系统开环极点
线与实轴的交点
为
得系统分离
点
同理
，
由
得到根轨迹与虚轴交点为
此时K=l。
系统的根轨迹如图所示。
开环零点
系统有一条无穷远处的根轨迹。渐近
[0, 1]。
由
实轴上的根轨迹区间
为
代入幅值条件，得到对应开环増
益
图
（2）由系统的根轨迹图可知，当（3）由
应的复数根，设
过取
时，系统闭环稳定，临界值为K=l, 振荡频率为
作平行于虚轴的直线与根轨迹交于两点，即为此时对由幅角条件可得
解得
于是此时的闭环极点为
根据幅值条件，代入可得此时K=3。