2018年甘肃省培养单位近代物理研究所857自动控制理论考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、单选题
1． 惯性环节的单位冲击响应的拉氏表达式是（ ）
【答案】B
【解析】惯性环节的传递函数为：
函数拉氏表达式为：
2 系统开环传递函数为．
A.0.1
B.10
C.0.05
D.0
【答案】D
【解析】由题意可知
3． 输出量不影响控制作用的系统，称为（ ）。
A. 开环系统
B. 闭环系统
C. 离散系统
D. 采样系统
【答案】A
【解析】开环控制方式的特点是系统的输出量不会对系统的控制作用发生影响。
4 系统的开环传递函数为．
斜率变化规律为（ ）
A.
B.
C.
D.
第 2 页，共 68 页 单位冲击函数复域表达式为： 则响应则系统在输入信号 作用下的稳态误差为（ ）。•其中则其对数幅频特性曲线
【答案】D
【解析】系统为I 型系统，有一个惯性环节，一个微分环节，一个振荡环节。且由题可知其转折频率大小关系为：
5． 若某串联校正装置的传递函数为
A. 超前校正
B. 滞后校正
C. 滞后-超前校正
D. 不能判断
【答案】B
6． 传递函数的概念适用于（ ）
A. 线性系统
B. 非线性系统
C. 线性定常连续系统
D. 采样系统
【答案】C
【解析】传递函数定义为在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。传递函数的概念只适用于线性定常系统，它与线性定常系统微分方程一一对应。
则该校正装置属于（ ）。 则特性曲线斜率变化为：
二、填空题
7． 设某最小相位系统的相频特性为
_____。 【答案】 则该系统的开环传递函数为
8． 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：
9． 系统的微分方程是是_____。
【答案】微分方程中没有交叉项，没有高于一次的项，满足线性系统要求，为线性系统。
第 3 页，共 68 页 其中为输出量为输入量，该系统
10．最小相位系统是指_____。
【答案】S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点
三、简答题
11．试简述控制理论的基本任务。
【答案】自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动按照预定的规律运行。控制理论主要是研究自动控制系统的分析和设计问题，包括经典控制理论和现代控制理论。
12．传递函数为的控制器具有哪种控制规律？某参数选择一般有什么特点？加入系统 后，对系统的性能有哪些改善？
【答案】传递函数为的控制器为PID 控制器，在低频段具有改变低频段的起始高度（P 作用）及系统低频特性的斜率（I 作用）；在中频段，可以改变剪切频率，从而改变中频段的长度，影响系统的快 速性（D 作用）；在高频段，能改变高频段的斜率，増加系统的抗高频噪声干扰的能力。
比例（P ）调节作用及参数选择：是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现偏差，比例调节立即产生调节作 用以减少偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。
积分（I ）调节作用及参数选择：使系统消除稳态误差，提高无差度。有误差，积分调节就进行，直至无误 差，积分调节停止，积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决于积分时间常数T , T 越小，积分作用就越强。 反之T 大则积分作用弱，加入积分调节可使系统稳定性下降、动态响应变慢。积分作用常与另外两种调节规律 结合，组成PI 调节器或PID 调节器。
微分（D ）调节作用及参数选择：微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。因此，可以改善系统的动态 性能。在微分时间选择合适的情况下，可以减少超调，减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过 强的微分调节，对系统抗干扰不利。此外，微分反映的是变化率，当输入没有变化时，微分作用输出为零。微分 作用不能单独使用，需要与另外两种调节规律相结合，组成PD 或PID 控制器。
如果PID 控制器的参数选择恰当的话，可以改善系统的稳态误差，动态特性和高频抗噪声能力。
四、分析计算题
13．对于如图所示的最小相位系统的开环幅频特性图，
（1）写出其开环传递函数；
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