当前位置：问答库＞考研试题

一、简答题

1． 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。

2． 系统校正方法通常有哪几种？它们各有什么特点？请简单分析叙述之。

【答案】按照校正装置在系统中的连接方式，控制系统的校正可以分为串联校正，反馈校正和复合校正。

串联校正环节和原系统直接连接，其频率特性直接和原系统的频率特性相加，串联校正对参数变化敏感、简单易用。

反馈校正利用反馈校正装置包围待校正系统中极不利于系统性能的环节，形成局部反馈回路，在局部反馈回 路的开环幅值远大于1的条件下，局部反馈回路的特性主要取决于反馈校正装置，可以忽略被包围的部分，从而 使校正后系统的性能满足要求。反馈校正装置可以削弱系统非线性特性的影响，降低系统的时间常数，提高系统 的鲁棒性，抑止系统噪声。

复合校正主要是为了减小误差，在反馈回路中加入前馈通路，前馈控制主要用于下列场合：①干扰幅值大且频繁、对被控变量影响剧烈、单纯反馈控制达不到要求时；②主要干扰是可测不可控的变量；③对象的控制通道 滞后大、反馈控制不及时，控制质量差时，可采用前馈一反馈控制系统，以提高控制质量。

3． 在经典控制理论中，负反馈控制是一种最基本的控制方式，也是一种常用的校正方式，试举例论述采用负反馈控制的优点。

【答案】负反馈主要是通过输入、输出之间的差值作用于控制系统的其他部分，是按偏差进行调节。负反馈系统抗干扰性好，控制精度高，系统运行稳定。

二、分析计算题

4． 已知采样系统的结构图如图所示，要求：

（1）若使系统在

作用时稳态误差为0.1，试确定采样周期T 的值；

（写出前三项即可）。

（2）求系统在上述采样周期下的单位阶跃响应提示：

图

【答案】（1）由采样系统的结构图可得出系统的开环传递函数为：系统的开环脉冲传递函数为：

系统的静态速度误差系数系统在（2）

作用时稳态误差

时，系统的闭环传递函数为：

，解得

单位阶跃输入

单位阶跃序列响应的z 变换：

由

以上

可得出系统在

5． 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）

采样周期下的单位阶跃响应：

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，

6． 控制系统结构图如图1所示：绘制出系统的信号流图，并用MAson 公式求系统的闭环传递函数。

图1

【答案】根据结构流图和信号流图的相似关系，绘制出系统的信号流图如图2所示。

图2

输入量

和输出量

之间有两条前向通道

有三个相互接触的回路，分别为

流图的特征式为

前向通道前向通道

与所有回环都接触，则与所有回环都接触，所以

根据MAson 公式，系统的闭环传递函数为

7． 己知线性定常系统的传递函数为为对角矩阵。当系统的输入作用

【答案】设

写出系统的状态空间表达式，并使A 矩阵

且初始状态为整理可得

时，求出系统的输出响应。