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2017年华北电力大学(保定)自动化系823自动控制理论一考研冲刺密押题

  摘要

一、填空题

1. 奈奎斯特稳定判据中,Z=P-R, 其中P 是指_____,Z 是指_____, R 指_____。

;闭【答案】开环传递函数中具有正实部的极点的个数,(或:右半S 平面的开环极点个数);环传递函数中具有正实部的极点的个数(或:右半S 平面的闭环极点个数,不稳定的根的个数)奈氏曲线逆时针方向包围(-1,J0)整圈数。

2 在三频段理论中,,, 低频段决定系统的_____中频段决定系统的_____高频段决定系统的_____。.

【答案】稳态性能;动态性能;抗干扰性能。

【解析】系统的低频特性决定系统的稳定精度,中频段决定系统的快速性,高频段决定了系统抗高频噪声干扰的能力。

3. 已知一线性定常系统的传递函数为稳态输出为_____。

【答案】

4. 控制系统的_____称为传递函数。一阶系统传函标准形式是_____,二阶系统传递函数标准形式是_____。

【答案】输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比

(或:

5. 在反馈控制系统中,设置_____或_____可以消除或减小稳态误差。

【答案】开环增益;提升系统型次。

【解析】消除或减小稳态误差的措施:1、增大系统开环增益或扰动作用点之前系统的前向通道增益;2、在系统前向通道或主反馈通道中设置串联积分环节,即提高系统型次;3、串级控制抑制内回路扰动,适用于精度较高的系统;4、采用复合控制方法。

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则当输入信号为时,此系统的

6. 由于状态能完整地表征系统的动态行为,因而利用状态反馈时,其信息量大且完整,而输出反馈仅利用了_____进行反馈,其信息量较小。但是,由于输出反馈所用的_____实现起来比较方便。

【答案】部分状态变量;反馈变量可以直接得到。

二、简答题

7. 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。

8. 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。

三、分析计算题

9. 设正反馈系统的开环传递函数为

试绘制从

的闭环根轨迹图,并由此

确定使系统稳定的值范围。(要求出分离点的坐标。)

【答案】

系统的根轨迹方程为

开环零点数m=l

根轨迹渐近线与实轴的交点为

倾角为

实轴上的根轨迹分布为

解得

不在根轨迹上,故舍去;

代入可得当系统稳定时,

得到

综合以上可得系统的根轨迹如图所示。

计算根轨迹的分离点,由

为0°根轨迹。系统的开环极点数为n=2

计算根轨迹与虚轴的交点,系统的特征方程为

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10.利用Routh 判据分析如图所示二阶离散系统系统稳定K 的取值范围。假设采样周期为T 。

【答案】根据已知的

可以求出开环脉冲传递函数

闭环特征方程为

进行w 变换,得

化简整理后得

列劳斯表

由劳斯稳定判据得系统稳定的条件

11.图所示离散系统采样周期

;(l )r (t )+l(t )(2)r (t )+t

求下列情况下的稳态误差:

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