2017年东南大学592自动控制原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 局部反馈校正在控制系统的设计过程中起什么作用？
【答案】局部反馈校正在控制系统中的应用可以减小系统的惯性，加快系统的反映速度，从而提高系统的调节品质。
2． 系统校正方法通常有哪几种？它们各有什么特点？请简单分析叙述之。
【答案】按照校正装置在系统中的连接方式，控制系统的校正可以分为串联校正，反馈校正和复合校正。
串联校正环节和原系统直接连接，其频率特性直接和原系统的频率特性相加，串联校正对参数变化敏感、简单易用。
反馈校正利用反馈校正装置包围待校正系统中极不利于系统性能的环节，形成局部反馈回路，在局部反馈回 路的开环幅值远大于1的条件下，局部反馈回路的特性主要取决于反馈校正装置，可以忽略被包围的部分，从而 使校正后系统的性能满足要求。反馈校正装置可以削弱系统非线性特性的影响，降低系统的时间常数，提高系统 的鲁棒性，抑止系统噪声。
复合校正主要是为了减小误差，在反馈回路中加入前馈通路，前馈控制主要用于下列场合：①干扰幅值大且频繁、对被控变量影响剧烈、单纯反馈控制达不到要求时；②主要干扰是可测不可控的变量；③对象的控制通道 滞后大、反馈控制不及时，控制质量差时，可采用前馈一反馈控制系统，以提高控制质量。
3． 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。
二、分析计算题
4． 已知非线性系统如图（a ）, 非线性元件的负倒描述函数如图（b ）所示。试求使系统产生自激震荡的h 和M 值。
图
【答案】由非线性系统结构图可得
当穿越频率
时，交点处的幅值为
所以
整理可得h 和M 的关系为
5． 已知某控制系统的微分方程为
试列写该系统的状态空间表达式。
【答案】由系统微分方程可知系统传递函数为：
由传递函数可知
则该系统可控标准型为
6． 已知系统方框图如图所示。
图
（1）设计前置校正（2）设计串联校正
【答案】（1）设前置校正装置传递函数函数为
定义误差为
则误差传递函数为
当
时，
由终值定理可得
即
即为PD 校正装置，系统的闭环传递
（2）校正前系统的开环传递函数为
解得
K=10
校正前系统的对数幅值特性渐近线如图（a ）所示，由
可得校正前系统的
此时系统的相位裕度为
由于期望的
，不妨采用超前校正网络，设其传递函数为
，系统需
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