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2017年内蒙古工业大学电力学院830自动控制原理考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、填空题

1. 传递函数为的_____性能。

【答案】超前动态 【解析】超前校正装置为

能,但对提高系统的稳态精度作用不大。

2. 已知一线性定常系统的传递函数为稳态输出为_____。

【答案】

3. 线性定常离散系统稳定的充要条件是其特征根均位于_____。

【答案】单位圆内。

【解析】由于Z 变换与Laplace 变换之间的映射关系为

,T 为采样周期,在S 平面内当

系统稳定时所有特征根位于左半平面,映射到z 平面中则是单位圆内,因此判断离散系统的稳定性时,只需判断其特征方程根 是否位于单位圆内。

4. 串联超前校正会使开环系统的截止频率増加、高频幅值增加,则闭环系统的响应速度_____,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。

5. 自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为_____; 当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为_____; 含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于_____。

【答案】开环控制系统;闭环控制系统;闭环控制系统

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的环节,当时,其属于相位_校正环节,其主要是用来改善系统

,超前校正装置可改善系统的动态性

则当输入信号为时,此系统的

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. 单位反馈系统开环传递函数是态误差。

【答案】

求主输入为

时的稳

8. 试判断下列微分方程所描述的系统属何种类型(线性、非线性;定常、时变)。

【答案】(1)线性定常系统;(2)线性时变系统;(3)非线性定常系统;(4)线性定常系统。

9. 含死区特性非线性系统如例图所示,分析误差e (t )关于不同输入信号r (t )作用下的运动轨迹,变量x 与误差e 的关系为

【答案】误差e (t )关于输入信号r (t

)的微分方程为(1)当

R 为常值时

相平面可以分为三个区域:

区的运动方程为此时相轨迹为斜率为

区运动方程为

它可能是稳定焦点或稳定节点。

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的直线,或为

的横轴,(积分得•

可以看出奇点坐标为

图 (a )为稳定焦点时的相轨迹簇。同理III 区奇点为点上,显然,OG 的长度表征了系统稳态误差

的大小。

设为稳定焦点,其相轨迹如

图(b )所示。系统经过如图A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 的振荡衰减过程,最终止于I 区中e 轴上G

这说明,奇点能恰好等于

实际上是虚奇点,是由于给定非线性系统的稳态误差在一般情况下不可而是介于与

之间,其值与系统的初始条件及输入信号的幅度有关。

相轨迹最终落在死区中的哪一点与其初始点的位置有关。初始点的坐标可如下计算:

(2)取输入信号为常值。时

区等倾线方程为

区奇点为

区奇点可能是稳定的焦点或节点,稳态误差为

为虚奇点。

可见v 越大,e 也越大,系统稳态误差越大,而提高系统开环增益可减小稳态误差。

10.采样系统如图所示,其中G (s )对应的Z 变换式为G (z ), 已知:

问:闭环系统稳定时,K 应如何取值?

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