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
图
【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
和
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