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
值
(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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图
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 。
图
【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
令
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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