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一、简答题

1． 对于超前、滞后、滞后一超前三类校正装置

（1）分别阐述其控制功能；

（2）对于PI 控制、PID 控制、PD 控制，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？ （3）对于高通滤波器、中频滤波器、低通滤波器，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？

【答案】（1）超前校正具有相角超前和幅值扩张的特点，即产生正的相角移动和正的幅值斜率。超前校正正是 通过其幅值扩张的作用，达到改善中频段斜率的目的。因此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。滞后校正具有幅值压缩和相角滞后的性质，即产生负的相角移动和负的幅值斜率。利用幅值压缩，有可 能提高系统的稳定裕度，但将使系统的频带过小；从另一个角度看，滞后校正通过幅值压缩，可以提高系统的稳 定精度。滞后超前校正装置综合了超前校正装置和滞后校正装置的特点，当系统的动态性能和稳态性能都达不到 要求时，可以考虑使用滞后超前校正装置。

（2）PI 属于滞后校正装置，因为它具有相位滞后作用；PD 属于超前校正装置，因为它可以提高超前相角； PID 属于滞后超前校正装置，因为其在低频段具有滞后效应，在中频段具有超前效应。

2． 复合校正中的动静态全补偿方法在工程应用中有哪些困难？

【答案】由于复合校正中的前馈校正装置中，往往出现传递函数分子的阶数高于分母的阶数，因而难以工程实施。

3． 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。

【答案】

表

二、分析计算题

4． 某单位反馈系统的开环传递函数为式。

试求下列输入时，输出

的稳态响应表达

【答案】系统的闭环传递函数为

令

系统频率特性为

输出

的稳态响应表达式为

5． 某系统结构图如图所示，试求：

（1）斜坡输入r （t ）=t•1（t ）时系统的稳态误差

（2）正弦输入r （t ）=（2•sin3t ）•1（t ）时系统的稳态输出

图

【答案】

6． 系统框图如图1所示，其中补偿网络

当K=10时，要求系统最大超调1）用根轨迹法求补偿网络参数2

）根据求出的

绘制K 从

过渡过程时间

时的根轨迹图。

图1

【答案】（1）由题中已知条件

闭环主导极点为

开环传递函数为

闭环主导极点及开环零点和极点见图2。

图

2

设第3个根是由（2）

系统特征方程是

可得

故

是系统的闭环主导极点。

或