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2017年上海交通大学密西根学院816自动控制理论考研强化模拟题

  摘要

一、单选题

1. 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

【答案】A

2. 单位负反馈系统的开环传递函数为( )。

A.k=10时,系统有一对正的共轭复根,单位阶跃响应振荡发散 B.k=10时,系统有一对负的共轭复根,单位阶跃响应振荡衰减 C.k=10时,系统有两个负的重实根,单位阶跃响应无超调 D.k=10时,系统有两个负的重实根,单位阶跃响应有超调 【答案】D

【解析】当K=10时,系统的闭环特征方程为

调。

3. 关于传递函数,错误的说法是( )

A. 传递函数只适用于线性定常系统;

B. 传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响; C. 传递函数一般是为复变量s 的真分式; D. 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 【答案】B

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即系统由两个负的重实根,由于右边闭环零点-1的影响,单位阶跃响应有超

4. 系统的开环传递函数为

A.20 B.5 C.0

D. 【答案】B

【解析】系统为I 型系统,静态速度误差系数为

5. 某控制系统的开环传递函数为

那么该系统的开环增益A.0.5 B.2.5 C.5.0 D.10

【答案】B 【解析】由题意

则得

6. 有一个三阶的三输入系统

( )。

其速度误差系数为( )

需要几个采样周期,可以使系统从初始状态转移到原点( )。 A. 1个 B. 2个 C. 3个 【答案】C

【解析】系统完全可控,答案为C 。

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】

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8. 系统的微分方程是是_____。

其中为输出量为输入量,该系统

【答案】微分方程中没有交叉项,没有高于一次的项,满足线性系统要求,为线性系统。

9. 相平面的概念:_____。

【答案】设一个二阶系统可以用常微分方程

1来描述。其中

描述。如果

线性或非线性函数。在一组非全零初始条件下,

系统的运动可以用解析解

取构成坐标平面,则系统的每一个状态均对应于该平面上的一点,则这个平面称相平面。

10.PID 控制器的输入一输出关系的时域表达式是_____,其相应的传递函数为_____。

【答案】

11,,, 在三频段理论中低频段决定系统的_____中频段决定系统的_____高频段决定系统的_____。.

【答案】稳态性能;动态性能;抗干扰性能。

【解析】系统的低频特性决定系统的稳定精度,中频段决定系统的快速性,高频段决定了系统抗高频噪声干扰的能力。

12.由于状态能完整地表征系统的动态行为,因而利用状态反馈时,其信息量大且完整,而输出反馈仅利用了_____进行反馈,其信息量较小。但是,由于输出反馈所用的_____实现起来比较方便。

【答案】部分状态变量;反馈变量可以直接得到。

三、简答题

13.什么是反馈控制原理? 反馈控制系统的主要特点是什么?

【答案】反馈控制原理即按偏差控制的原理。系统的输出量通过反馈通道引入输入端,并与输入信号进行比较产生偏差信号,利用所得的偏差信号产生控制作用调节被控对象,达到减小偏差或消除偏差的目的。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,但结构复杂。

14.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。

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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