当前位置：问答库＞考研试题

一、简答题

1． 试述正反馈控制的优缺点。

【答案】（1）优点：可以提高放大环节的放大系数； （2）缺点：容易使系统不稳定。

2． 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。

【答案】

表

3． 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

4． 系统如图所示。要求K+30, 最大超调

模拟化方法设计数字控制器D （z ）。

过渡过程时间

采样周期

用

图

【答案】

因为

故有

未补偿系统的开环传递函数为

采用超前补偿网络

设计后系统的开环传递函数为

系统的幅值穿越频率求。

采用双线性变换将D （s ）变为D （z ）

5． 如图所示为一倒立摆系统。其中，u （t ）——作用在小车上的力；零。

（1）求在

附近的u 和的传递函数

——摆的偏角；M —

—小车 的质量；m ——摆的质量；1——摆杆的长度。设摆杆的质量和小车与地面间的摩擦力为

相位裕度

仿真表明，

可知满足要

（2）列写出该系统的状态方程。

图

【答案】（1）设小车的水平位移为X ，根据运动的叠加，摆在水平方向的位移为

垂直方向的位移为

对摆，运用达朗伯原理，可得

整理①和②两式可得

在

附近，

代入③和④式可得

整理⑤⑥两式可得

代入⑤式或⑥式消去变量X 可得

对⑨式两边同时进行拉普拉斯变换可得

（2）设

以

为系统输出，得到系统的状态空间表达式如下：

对小车进行受力分析可得：

6． 设单位负反馈系统的开环传递函数为

试计算系统的输入信号为r （t ）=sin5t时的稳态误差。

【答案】由已知的开环传递函数求得单位负反馈系统的误差传递函数为

基于频率响应的定义，正弦信号式中

分别为误差频率响应

作用下系统的稳态误差为

的幅频特性和相频特性。