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一、简答题

1． 局部反馈校正在控制系统的设计过程中起什么作用？

【答案】局部反馈校正在控制系统中的应用可以减小系统的惯性，加快系统的反映速度，从而提高系统的调节品质。

2． 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。

3． 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。

二、分析计算题

4． 某系统的结构图如图所示。

（1）确定使系统产生持续振荡的K 的取值，并求出振荡频率； （2）若要求闭环极点全部位于垂线s=-l的左侧，求K 的取值范围。

图

【答案】（1）系统的闭环传递函数为

特征方程为

列写劳斯表1如下所示：

表1

119_K=0，系统产生等幅振荡时，即K=119, 由全零行的上一行构成的辅助方程得到

（2）令s=w-l，代入特征方程整理可得

列写劳斯表如下所示：

表

2

系统稳定时，可得

5． 己知系统的开环传递函数为

（1）试绘制K=1时的对数幅频、相频特性的渐近线；

（2）应用Nyquist 判据分析系统的稳定性，并说明改变K 值是否可以改变系统的稳定性。 【答案】（1）当K=1时，

转折频率为

系统的对数幅频、相频特性的渐近线如图1所示。

图1

（2）由

代入可得

奈奎斯特图与实轴无交点，当与虚轴相交时，

计算可得此时的虚部为0.0037K 。

系统的大致的奈奎斯特图如图2所示。

系统闭环不稳定，由于奈奎斯特图与实轴始终没有交点，需要补偿，故改变K 值无法改变系统的稳定性。

图2

6． 给定系统的方框图如图1所示，试求闭环传递函数

图1