2017年河南理工大学820自动控制原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
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． 在经典控制理论中，负反馈控制是一种最基本的控制方式，也是一种常用的校正方式，试举例论述采用负反馈控制的优点。
【答案】负反馈主要是通过输入、输出之间的差值作用于控制系统的其他部分，是按偏差进行调节。负反馈系统抗干扰性好，控制精度高，系统运行稳定。
3． 自动控制系统为什么要采用闭环形式？
【答案】对于一个控制系统，可能存在各种内、外扰动影响系统的输出，使被控量偏离期望值而出现偏差。闭环控制方式是按偏差进行控制的，其特点：是无论什么原因，当使被控量偏离期望值而出现偏差时，必定会产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控量与期望值趋于一致。按闭环控制方式组成的反馈控制系统，具有抑制任何内、外扰动对被控量产生影响的能力，有较高的控制精度。
二、分析计算题
4． 已知带有库仑摩擦的随动系统如图1所示. 设输入信号为零，初始条件为
（1）写出系统关于变量e 的微分方程式； （2）在
平面上画出系统相轨迹：
试求：
图1
（3）系统稳态误差为多少？
【答案】（1）关于变量e 的微分方程式为
（2）相轨迹如图2所示。
图2
相轨迹为椭圆弧。 （3）稳态误差为-0.5。
5． 已知某闭环系统的开环传递函数为画出奈奎斯特图。
【答案】其奈奎斯特图如图所示。
试求系统稳定时的K 值范围，并
图
系统稳定时，
如图所示，采用串联校正，校正装置的传递
6． 单位负反馈系统的开环对数幅频特性曲线
函数
图
（1）写出校正前系统的传递函数裕度
故
求校正后系统的截止频率
可得
和相角
（2
）在图中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线
【答案】（1）起始段斜率为
含有一个积分环节，有
由转折频率可得校正前系统的传递函数为
然后把2者相加可得校正后系统的对数幅频特性曲线如图中系统的开环传递函数为：
从而可绘制系统的对数幅频特性如图3中
所示。
（2）根据校正环节的传递函数，先绘制校正环节的对数幅频曲线如图3中曲线所示。
所示。也可以直接得到校正后
图3
由校正后系统的对数幅频特性曲线可得
故
7． 设有如下两个机械与电气系统，各变量如图中所标注，试求其传递函数，并简要说明相似系统的概念及其作用。
图
【答案】对图（A ）所示系统的传递函数为：
图（B ）所示系统的传递函数为：