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一、简答题

1． 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

2． 某系统用微分方程描述如下：

条件为零，求系统在单位阶跃输入作用下的输出响应

【答案】对微分方程进行拉氏变换可得

解得

将

进行部分分式分解有

其中

及

为待定系数，且

采用拉氏反变换得到单位阶跃输入作用下的输出响应为

3． 控制系统如例图1所示

（1）概略绘制开环系统幅相特性曲线； （2）分析K 值不同时系统的稳定性； （3）确定当

和K=0.75时系统的幅值裕度。

为输入，

为输出，系统初始

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图

1

【答案】（1）开环系统含有一个积分环节（即p=l）,

应该按照非0型系统绘图。

①起点：

当

+

时

②终点

：当

时

粗略地画出幅相曲线，如例图2所示。

图2

（2）系统的开环频率特性为

得

求则

将

代入实频特性，若闭环稳定，则

曲线与负实轴交点处的频率

有

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故

分析：①当②当③当

-时，幅相曲线过（-1，jO

）点，此时闭环系统临界稳定； . 时，幅相曲线饱包围（-1，jO ）点，此时闭环系统不稳定。 时，幅相曲线不包围（-1, jO

）点，此时闭环系统稳定；

（3）幅值裕度为

4． 已知系统结构如图（A ）所示，G （s ）由最小位相位环节构成，

系统的开环对数幅频渐近曲线如图（B ）所示，已知该系统的相角裕度

求系统的闭环传递函数

，

图

【答案】由图（B ）可得，低频段渐近线的斜率为

-20DB ，开环系统中有一个积分环节。又有图可得

解得K=5。因此，G （s ）的表达式为

又由图（B ）可得解得又解得

故G （s ）的表达式为

系统的相角裕度为解得