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2018年齐鲁工业大学电气工程与自动化学院882自动控制理论考研基础五套测试题

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2018年齐鲁工业大学电气工程与自动化学院882自动控制理论考研基础五套测试题(一).... 2 2018年齐鲁工业大学电气工程与自动化学院882自动控制理论考研基础五套测试题(二).. 11 2018年齐鲁工业大学电气工程与自动化学院882自动控制理论考研基础五套测试题(三).. 18 2018年齐鲁工业大学电气工程与自动化学院882自动控制理论考研基础五套测试题(四).. 26 2018年齐鲁工业大学电气工程与自动化学院882自动控制理论考研基础五套测试题(五).. 33

一、填空题

1. 自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为_____; 当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为_____; 含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于_____。

【答案】开环控制系统;闭环控制系统;闭环控制系统

2. 一阶惯性环节

【答案】

的过渡过程时间

_____

3 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。

4. 线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为_____,横坐标为_____。

【答案】

(或:

);

(或:

按对数分度)

5. 自动控制系统按给定信号的类型可分为_____系统和_____系统。

【答案】连续;离散。

【解析】针对系统输入和输出信号的类别,系统可分为连续和离散系统。

6. 串联超前校正会使开环系统的截止频率増加、高频幅值增加,则闭环系统的响应速度_____,抗干扰能力_____。

【答案】变快变差

【解析】采用超前校正可以增大系统的稳定裕度和频带宽度,提高了系统动态响应的平稳性和快速性。但是,超前校正对提高系统的稳态精度作用不大,且使抗干扰的能力有所降低。

二、分析计算题

7. 设欲优化的系统如图中所示,试选择阻尼指标

达到最小,其中

使系统在单位阶跃输入作用下,性能

假设系统原来是静止的。

图 单位反馈系统

【答案】系统关于误差信号e (t )的微分方程的

相应的状态方程为

当输入为

初态发生变化

由于程,即

得到关于矩阵P 元素的方程

求解后得到

代入,并考虑到可以解出

这就是的最优参数,若g (s )取下面形式

在输出信号y (t )由

跟踪输A

到达稳态值

的整个过程中,误差信

解的物理意义是取阻尼

系统闭环传递函数

系统渐近稳定,

由性能指标知

其中P 满足李雅普诺夫方

号和误差信号速率所消耗的能量之和最小

倘若取即整个跟踪的暂态过程中期望误差信号e (t )所消耗的能量最小,应选取最优参

数相应的

8. 设含饱和特性的非线性系统如图1所示

图1

已知饱和特性描述函数

(1)试确定系统稳定时线性部分增益的临界值(2)试计算

时,系统自持振荡的振幅和频率。

【答案】(1)由题知非线性环节的负倒描述函数为

一段,如图2:

可知的轨迹在负实轴上

图2

欲使系统稳定,则线性部分由可求得

与负实轴相交处的频率为

与负实轴相交处幅值为

轨迹必须不包围线段。