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2017年哈尔滨工程大学自动控制原理复试实战预测五套卷

  摘要

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. 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。

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. 设有一倒摆装在只能沿方向移动的小车上,如例图所示。图中,质量,为摆长,为摆的转动惯量。当小车受到外力小,试推导描述

的运动方程。

为小车质量,为摆的

作用时,如果摆的角位移,

【答案】当小车在外力为重力,

作用下产生位移

时,摆球的受力情况如例图所示。图中,摆球产生的位移量为的分力为

在垂直

为方向的惯性力

为垂直于摆杆方向的重力分力。

可知,

在方向上,

小车的惯性力为

于摆杆的方向上,摆球的转动惯性力为

根据力的平衡原则,在方向及垂直于摆杆的方向上,列出如下运动方程:

联立求解得

当,略去或写为

5. 绘制下列开环传递函数的奈奎斯特图。

较小时,取

高次项,可得如下线性运动微分方程:

【答案】⑴

1

奈氏图见图(A )。 (2)

2

奈氏图见图(B )。 (3)

3

奈氏图见图(C )。 (4)

4

奈氏图见图(D )

6. 设复合控制系统如图所示。

(1)为了满足扰动对系统输出无任何影响的要求,图中请写出最简单

化简后

的分子及分母多项式取最低幂次多项式。)

应满足什么条件?

(2)为了满足系统在r (t )=l+t作用下的稳态误差为0, 并且同时满足第(1)问中的要求,