2017年江南大学自动控制原理(同等学力加试)复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 自动控制系统为什么要采用闭环形式？
【答案】对于一个控制系统，可能存在各种内、外扰动影响系统的输出，使被控量偏离期望值而出现偏差。闭环控制方式是按偏差进行控制的，其特点：是无论什么原因，当使被控量偏离期望值而出现偏差时，必定会产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控量与期望值趋于一致。按闭环控制方式组成的反馈控制系统，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。
2． 复合校正中的动静态全补偿方法在工程应用中有哪些困难？
【答案】由于复合校正中的前馈校正装置中，往往出现传递函数分子的阶数高于分母的阶数，因而难以工程实施。
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． 系统的开环传递函数为
：4秒。
【答案】由系统开环传递函数得到系统的闭环系统特征方程
利用劳斯稳定判据来判断系统的稳定性，列出劳斯表如下所示：
系统稳定时k 的取值范围是：0 第 2 页，共 33 页 误差带）不超过 确定系统稳定时K 的取值范围，选取适当的K 值使得系统的调节时间 题目要求系统的调节时间 根据主导极点的性质，将此三阶系统等效为二阶系统， 假设等效二阶系统闭环传递函数为取 则还原到原三阶系统的闭环传递函数为 对比①②两式系数可知 即闭环传递函数为 根据主导极点性质，可等效为所设二阶系统 解得 亦满足稳定性条件。故选取K=81满足题设条件。 5． 已知系统如图所示，T 为采样周期，试求出使系统稳定，参数K 的取值范围并说明采样周期变化对系统稳定性的影响。 图 【答案】由系统结构图可得 离散系统特征方程为令 代入方程化简后得 列劳斯表如下 根据劳斯判据得系统稳定的条件为 由上式可看出，采样周期增大，即采样频率减小，临界K 减小，从而降低了系统的稳定性。 6． 已知带有库仑摩擦的随动系统如图1所示. 设输入信号为零，初始条件为 （1）写出系统关于变量e 的微分方程式； （2）在 平面上画出系统相轨迹： 第 3 页，共 33 页 试求： 图1 （3）系统稳态误差为多少？ 【答案】（1）关于变量e 的微分方程式为 （2）相轨迹如图2所示。 图2 相轨迹为椭圆弧。 （3）稳态误差为-0.5。 7． 已知一单位负反馈控制系统，其被控对象图1中 和 所示。要求： 和串联校正装置 的对数幅频特性分别如 （1）写出系统开环传递函数、校正传递函数，并说明该校正环节的类型； （2）求校正后系统的开环传递函数，并画出校正后系统的开环对数幅频渐近特性； （3）求校正前后系统的截止频率及相角裕度，并分析校正效果。 图1 【答案】（1）系统开环传递函数的确定： 第 4 页，共 33 页
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