2017年江苏科技大学913自动控制原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 复合校正中的动静态全补偿方法在工程应用中有哪些困难?
【答案】由于复合校正中的前馈校正装置中,往往出现传递函数分子的阶数高于分母的阶数,因而难以工程实施。
2. 试简述控制理论的基本任务。
【答案】自动控制是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动按照预定的规律运行。控制理论主要是研究自动控制系统的分析和设计问题,包括经典控制理论和现代控制理论。
3. 试述正反馈控制的优缺点。
【答案】(1)优点:可以提高放大环节的放大系数; (2)缺点:容易使系统不稳定。
二、分析计算题
4. 系统动态方程如下:
在输入
的作用下,如何选取和初始状态x (0)可使系统的输出y 恒为零。
则
由于
【答案】由题意可得
代入得
代入整理得
此式恒成立, 若
或此时
代入积分表达式可得
显然不可能使y 恒为零,于是
且
可得下面的等式
因为在前面积分过程中假设
且.
若
得到
即初始条件为
5. 设系统的状态方程为
时,输出恒为零。
试确定状态反馈矩阵F , 将系统的闭环极点配置在
【答案】由题意可得
A
状态空间表达式为Jordan 标准型,对应于每个Jordan 块的b 阵最后一行不全为零,说明系统
完全可控,可任意配置极点。设状态反馈矩阵为
由于只能得到4个方程,而未知数有8个,解不唯一,因此不妨假设
有
代入
由可得
期望的特征多项式为
对照可得到
用试探法得其一组解为
状态反馈矩阵F 为
(注:本题的答案不唯一)
6. 单位反馈系统开环传递函数(最小相位系统)的幅频特性曲线如图所示。
(1)求系统此时的相角裕度(2
)设计串联校正装置的传递函数误差
闭环系统响应阶跃输入的超调量和调节时间为多少? ,使系统校正后响应输入
的稳态
而且维持系统开环频率特性的中、高频段和校正前相同。
(3)校正后系统响应阶跃输入的超调量和调节时间和校正前相比较有何变化?