2018年西安电子科技大学空间科学与技术学院932自动控制原理及应用之自动控制原理考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 对于最小相位系统而言，采用频率特性法实现控制系统的动静态校正的基本思路是什么？静态校正的理论依据是什么？动态校正的理论依据是什么？
【答案】设校正装置的形式为，根据开环传递函数的形式以及对系统静态指标
的取值；然后再根据对系统的的具体要求，确定校正装置中积分环节P 的个数，以及比例环节
网络，实施动态校正。 动态指标的要求，根据受控对象的结构特征，选择超前校正网络、滞后校正网络或滞后超前校正
静态校正的理论依据：通过改变低频特性，提高系统型别和开环增益，以达到满足系统静态性能指标要求的目的。
动态校正的理论依据：通过改变中频段特性，使穿越频率和相角裕量足够大，以达到满足系统动态性能要求的目的。
二、分析计算题
2． 已知单位负反馈系统的开环传递函数为
（1）试设计一个合适的校正网络，使相位裕度
正装置的电路图，并求出当电容
后系统的开环传递函数
，
设剪切频率为
则
又由相位裕度
联立上面的方程得
，可得
于是
校正环节传递函数为
第 2 页，共 45 页 ，加速度误差系数（2）画出校时电路其他元件的参数。 系统校正后必还是II 型系统，不妨设校正【答案】（1）校正后系统的加速度误差系数
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（2）校正环节为PD 校正环节
，校正装置实现的电路图如图所示。
图
图中第二个运算放大器相当于反相器，该装置的传递函数为
对照系统的传递函数可得
由题中已知可得
3．
—个位置自动控制系统如图1所示，试分析系统的工作原理，画出系统的方框图。
图1位置控制系统原理图 【答案】该系统的作用是使负载L 的角位移精确复现控制量
并转变为相应的电压信号电桥对角线上的端电压即为系统随给定角度的变化而变化，即要求被控制量测量比较环节是指令电位器和反馈电位器组成的桥式电路。作用是测量控制量一一输入角度被控制量一一输出角度
的偏差电压
当负载的实际位置
当负载的实际位置 与给定位置相符时，则与给定位置F 相符时电动机不转动。 偏差电压，经放大器放大，带动由两个电位器构成的桥式电路的原理图如图2所示。 电动机转动，通过减速器移动负载L ，使负载L 和反馈器向偏差减小的方向转动。
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图2电位器组成的桥式电路
在该系统中，被控对象是负载L , 放大器是放大元件，电动机和减速器是执行元件。这是一个位置随动系统。系统的方框图如例图3所示。
图3位置随动系统方框图
4． 如图（
A ）所示为控制扎制钢板厚度的控制系统，
扎辊与测厚仪间距离为0.1m ，
钢板从轧辊位置运动到测量仪位置需的时间。系统开环传递函数其中，不含延迟环节。的极坐标图如图（B ）所示。若钢板匀速运动，从保
证闭环系统稳定性的角度考虑，其运动速度取值范围是多少？
图
【答案】由
设
令代入上式可得
又由题所示，当
特图的渐近线为-2, 由时，解得得的实部表达式可知，当
第 4 页，共 45 页 的极坐标图可以看出其由一个积分环节和一个惯性环节串联组成。由图可以看到奈奎斯时
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