2018年华侨大学信息科学与工程学院846自动控制原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、分析计算题
1． 已知系统结构如图 （a ）所示，其中校正环节校正网络
使校正后的系统截止频率为
的幅相曲线如图（b ）所示，试设计串联
图
【答案】由串联校正网络的频率特性可知，此校正环节为超前校正环节，设为
画出系统的开环对数幅频特性渐近线，
则
在
处的幅值为
校正后的开环传递函数
为
相角裕度为
可知基本满足了性能指标。
2． 已知某系统的结构图如图所示，求传递函数
作出其对数幅值渐近线，得
到
图
【答案】由系统的结构图可知：单独回路有2个，即
没有互不接触的回路，
于是信号流图特征式为
从源节点R
到阱节点C 的前向通路共有2条，其前向通路总增益以及余子式分别为
因此由梅森公式求得系统的传递函数为
由于
因此有
3． —单位负反馈最小相位系统的开环相频特性表达式为
（1）求相角裕度为（2）
时系统的开环传递函数。
的前提下，
试选取参数
。
，
使系统在加入串联校正环节
在不改变截止频率
后系统的相角裕度提高到
【答案】根据相频特性可得系统的开环传递函数为
由相角裕度
因此开环传递函数为
要求不改变截止频率，相角裕度提高到 解得
则有
截止频率不变则有
解得
4． 画出如图1所示系统结构图对应的信号流图，并用MAson 公式求
和
图1
【答案】系统的信号流图如图2所示。
图2
对于
有
对于
有
5． 图1为一个简单的电压调节器，在发电机的输出端用一个电位器给出反馈电压一个常数
发电机的増益
为
（励磁电流），参考电压为
这里是
，该电位器的电阻足够高，
以致可假设它吸收的电流可以忽略。放大器的增益为
（1）画出当发电机供给一个负载电流时的系统方框图，并写出每个方块的传递函数。 （2）系统工作于闭环状态（即S 闭合），已知发电机的稳态空载端电压为250V , 求此情况下的值。通过30A 的稳态负载电流时，引起的端电压的变化是多少? 恢复到250V 的发电机端电压，需要多大的参考电压？
（3）系统运转在开环状态下（即S 断开），为获得250V 的稳态空载电压，需要多大的参考电压? 当负载电流为30A 时，端电压如何变化？
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