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2017年苏州大学机电工程学院842自动控制原理考研仿真模拟题

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 对于最小相位系统而言,采用频率特性法实现控制系统的动静态校正的基本思路是什么?静态校正的理论依据是什么?动态校正的理论依据是什么?

【答案】设校正装置的形式为

,根据开环传递函数的形式以及对系统静态指标

的取值;然后再根据对系统的

的具体要求,确定校正装置中积分环节P 的个数,以及比例环节网络,实施动态校正。

动态指标的要求,根据受控对象的结构特征,选择超前校正网络、滞后校正网络或滞后超前校正

静态校正的理论依据:通过改变低频特性,提高系统型别和开环增益,以达到满足系统静态性能指标要求的目的。

动态校正的理论依据:通过改变中频段特性,使穿越频率和相角裕量足够大,以达到满足系统动态性能要求的目的。

二、分析计算题

3. 系统动态框图及开环对数频率特性见图, 求

的值

【答案】设副回路的传递函数是

则由框图和频率特性知主回路的开环传递函数为

由频率特性知

由框图知

比较式(1)、(2), 有

4. 已知某自整角机随动系统如图1所示。其中,自整角机检测装置、交流放大器的传递函数分别为数为

交流伺服电动机和减速器的传递函数为减速器的减速比为

(1)绘出系统的结构图; (2)求出系统的传递函数

作用下的稳态误差

交流测速发电机的传递函

(3)求出系统在给定速度输入信号

图1

【答案】(1)系统结构图如图2所示。

图2

由图2可得

化简可得

误差传递函数为

已知

则有

由终值定理有

5. 设系统的传递函数为

如果对其施加反馈作用,

有关的变量取为试计算该系统的特征根,

并计算初始条件为

时,系统的时间响应函数x (t )。

【答案】由题意可得

得到

因此系统的状态空间表达式为