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2017年北京航空航天大学人文社会科学学院971机械工程专业综合[专业学位]考研强化模拟题

  摘要

一、单选题

1. 在频率法校正中,利用串联超前校正网络和串联滞后校正网络的实质是( )。

A. 前者主要利用相位超前特性,后者利用相位滞后特性

B. 前者利用低频衰减特性,后者利用高频衰减特性

C. 前者利用低频衰减特性,后者利用相位滞后特性

D. 前者利用相位超前特性,后者利用高频衰减特性

【答案】D

2. 下面系统中属于线性系统的是( )。

A.1和2

B.1

C.2

D. 都不是

【答案】D

【解析】系统(1)(2)均不满足线性系统叠加原理,都不是线性系统。

3. 下面四个控制器的传递函数中,哪一个是滞后一超前控制器?( )

【答案】A

4. 单位负反馈系统的开环传递函数为( )。

A.k=10时,系统有一对正的共轭复根,单位阶跃响应振荡发散

B.k=10时,系统有一对负的共轭复根,单位阶跃响应振荡衰减

C.k=10时,系统有两个负的重实根,单位阶跃响应无超调

D.k=10时,系统有两个负的重实根,单位阶跃响应有超调

【答案】D

【解析】当K=10时,系统的闭环特征方程为

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即系统由两个负的重实根,由于右边闭环零点-1的影响,单位阶跃响应有超

调。

5. 系统如图(A ),其反馈和局部反馈均不知。如果测得系统的阶跃响应曲线如图(B )所示,这时反馈极性为( )。

A. 局部反馈断开,主反馈为负反馈

B. 局部反馈为正反馈,主反馈为负反馈

C. 局部反馈为负反馈,主反馈断开

D. 局部反馈断开,主反馈断开

【答案】A

6 系统开环传递函数为.

A.0.1

B.10

C.0.05

D.0

【答案】D

【解析】由题意可知

7. 已知系统

【答案】C

能控不能观,则系统( ) A. 能控能观 B. 能控不能观 C . 能观不能控 D . 不能控不能观 则系统在输入信号 作用下的稳态误差为( )。

二、简答题

8. 说明为什么局部闭环校正(并联校正)可以设计成具有较强的抗参数干扰能力?

【答案】局部闭环校正属于反馈校正,反馈校正装置可以削弱系统非线性特性的影响,降低系统的时间常数,提高系统的鲁棒性,抑止系统噪声。

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9. 在根轨迹校正法中,当系统的静态性能不足时,通常选择什么形式的串联校正网络?网络参数取值与校正效果之间有什么关系?工程应用时应该注意什么问题?

【答案】(1)校正装置的形式为

实轴上,零极点

非常靠近虚轴,且与受控对象的其他零极点相比可以构成一对偶极子。由于增加一对偶极子基本不改变系统的动态性能,但可以增大系统的开环增益,从而达到减小系统静态误差的目的。

(2

)零极点之比

校正前开环増 益的的取值越大,系统开环增益增加幅度越大,因为校正后的开环增益是倍。 ,即滞后校正装置。零极点均在负

(3)在工程实施时,考虑到系统的稳定性,极点不能太靠近原点。

10.系统校正方法通常有哪几种?它们各有什么特点?请简单分析叙述之。

【答案】按照校正装置在系统中的连接方式,控制系统的校正可以分为串联校正,反馈校正和复合校正。

串联校正环节和原系统直接连接,其频率特性直接和原系统的频率特性相加,串联校正对参数变化敏感、简单易用。

反馈校正利用反馈校正装置包围待校正系统中极不利于系统性能的环节,形成局部反馈回路,在局部反馈回 路的开环幅值远大于1的条件下,局部反馈回路的特性主要取决于反馈校正装置,可以忽略被包围的部分,从而 使校正后系统的性能满足要求。反馈校正装置可以削弱系统非线性特性的影响,降低系统的时间常数,提高系统 的鲁棒性,抑止系统噪声。

复合校正主要是为了减小误差,在反馈回路中加入前馈通路,前馈控制主要用于下列场合:①干扰幅值大且频繁、对被控变量影响剧烈、单纯反馈控制达不到要求时;②主要干扰是可测不可控的变量;③对象的控制通道 滞后大、反馈控制不及时,控制质量差时,可采用前馈一反馈控制系统,以提高控制质量。

三、分析计算题

11.设线性系统结构及参数如图 (a )所示,采用计算机制,其系统结构如图 (b )所示,保证闭环系统特性基本不变,可取采样周期

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