2017年吉林省培养单位长春人造卫星观测站857自动控制理论考研仿真模拟题
● 摘要
一、分析计算题
1． 单位负反馈采样系统，对误差进行采样，保持器为零阶，被控对象传递函数为系统的稳态误差。
（注：
）
（1）
若采样周期为ls ，求系统临界放大系数K 。（2）若采样周期为ls ，并且输入为单位斜坡函数，求
【答案】（1）系统的开环和闭环脉冲传递函数分别为
系统临界放大系数⑵当
时
，
过渡过程时间
采样周期
用
2． 系统如图所示。要求K+30, 最大超调
模拟化方法设计数字控制器D （z ）。
图
【答案】
因为
故有
未补偿系统的开环传递函数为
采用超前补偿网络
设计后系统的开环传递函数为
系统的幅值穿越频率求。
采用双线性变换将D （s ）变为D （z ）
3． 某单位反馈控制系统，开环传递函数为
当调整
态误差过大，为满足稳态要求，K 应为串联滞后校正。
绘制幅频特性如图所示。
时，系统刚好满足动态指标的要求。但在
试问有什么办法可以解决这一矛盾。
时，稳
相位裕度
仿真表明，
可知满足要
【答案】増益扩大10倍将导致对数幅频曲线上移，使截止频率増大，稳态误差过大，可采用
图
可得
增益扩大10倍对数幅频曲线上移，要保证截止频率不变，则可增加惯性环节
为保证高频段与原系统重合，増加一阶微分环节
根据校正后的幅频特性，有
解得
校正后系统的传递函数为
因此校正环节传递函数为
4． 已知系统结构图如图所示。要求：
图
（1）确定系统处于开环状态时，开环系统是否稳定？ （2）若图示闭环系统能稳定工作，且使闭环极点配置在
试确定
和取何值才能满足要求。
估算系统在单位阶跃输入作用下的暂态性能指标（超调
和调处。设取
（3）写出闭环传递函数整时间）之值。
（4）该闭环系统若用状态空间表达式描述，应选择多少个状态变量? 该系统的状态是否为联合能控能观的？
【答案】（1）开环状态时，系统有处于右半平面的极点，所以系统不稳定。 （2）反馈部分的传递函数为
系统的闭环传递函数为
根据闭环极点配置
在
得到系统的特征方程
为对照得到
由
得到
（3）系统的闭环传递函数为