2017年安徽工程大学电气工程学院811自动控制原理考研强化模拟题
● 摘要
一、单选题
1. 若要求在不降低原系统频带宽的前提下,增大系统的稳定裕量,则可采用( )
A. 相位滞后校正 B. 相位超前校正 C. 顺馈校正 D. 提尚増益 【答案】B
【解析】采用超前校正可以増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。
2. 零型采样控制系统,在单位阶跃信号作用下,其稳态误差是( )。
【答案】A
0型离散系统在采样瞬时存在位置误差,【解析】在单位阶跃信号作用下,其值为 3. 已知系统
【答案】C
4. 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
5. 在频率法校正中,利用串联超前校正网络和串联滞后校正网络的实质是( )。
A. 前者主要利用相位超前特性,后者利用相位滞后特性 B. 前者利用低频衰减特性,后者利用高频衰减特性
能控不能观,则系统( )
A. 能控能观 B. 能控不能观 C . 能观不能控 D . 不能控不能观
则该校正装置属于( )。
C. 前者利用低频衰减特性,后者利用相位滞后特性 D. 前者利用相位超前特性,后者利用高频衰减特性 【答案】D
6. 系统如图(A ),其反馈和局部反馈均不知。如果测得系统的阶跃响应曲线如图(B )所示,这时反馈极性为( )。
A. 局部反馈断开,主反馈为负反馈 B. 局部反馈为正反馈,主反馈为负反馈 C. 局部反馈为负反馈,主反馈断开 D. 局部反馈断开,主反馈断开
图
【答案】A
二、填空题
7. PI 控制规律的时域表达式是_____。P I D控制规律的传递函数表达式是_____。
【答案】
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. 设系统的开环传递函数为
【答案】
则其开环幅频特性为_____,相频特性为_____。
10.一阶惯性环节
【答案】
的过渡过程时间_____
三、简答题
11.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。
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
;在中频段,可以改变剪切频率,从而改的起始高度(P 作用)及系统低频特性的斜率(I 作用)
;在高频段,能改变高频段的斜率,増加系统的变中频段的长度,影响系统的快 速性(D 作用)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.设某单位负反馈系统的闭环传递函数为