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2017年内蒙古工业大学电力学院830自动控制原理考研题库

  摘要

一、填空题

1. 在反馈控制系统中,设置_____或_____可以消除或减小稳态误差。

【答案】开环增益;提升系统型次。

【解析】消除或减小稳态误差的措施:1、增大系统开环增益或扰动作用点之前系统的前向通道增益;2、在系统前向通道或主反馈通道中设置串联积分环节,即提高系统型次;3、串级控制抑制内回路扰动,适用于精度较高的系统;4、采用复合控制方法。

2. 在经典控制理论中,可采用_____、根轨迹法或_____等方法判断线性控制系统稳定性。

;奈奎斯特判据(或:频域分析法) 【答案】劳斯判据(或:时域分析法)

3. 设某最小相位系统的相频特性为_____。

【答案】

则该系统的开环传递函数为

4. 能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有_____、_____等。

【答案】微分方程;传递函数(或结构图;信号流图)

5. 串联超前校正会使开环系统的截止频率_____,抗干扰能力_____。

【答案】变快变差

【解析】采用超前校正可以增大系统的稳定裕度和频带宽度,提高了系统动态响应的平稳性和快速性。但是,超前校正对提高系统的稳态精度作用不大,且使抗干扰的能力有所降低。

6. 传递函数为的_____性能。

【答案】超前动态 【解析】超前校正装置为

能,但对提高系统的稳态精度作用不大。

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増加、高频幅值增加,则闭环系统的响应速度

的环节,当时,其属于相位_校正环节,其主要是用来改善系统

,超前校正装置可改善系统的动态性

二、分析计算题

7. 已知最小相位系统的开环对数幅频渐近特性曲线如图所示,其中,虚线是转折频率附近的精确曲线。

(1)求开环传递函数(3)当输入为

画出开环对数相频特性曲线; 时,求输出的稳态分量。

对应积分环节,故

(2)利用对数频率稳定判据判断闭环系统的稳定性,并计算模稳定裕度; 【答案】(1)如图为系统的开环对数幅频渐进特性曲线,由曲线可得出: 对数幅频渐进特性曲线的低频段渐近线的斜率为在

处,斜率变化

对应振荡环节;

处,振荡环节的谐振峰值为

时才存在谐振峰值,故应选

其开环对数相频特性曲线如图所示:

于是所得系统的传递函数为

因此,系统应具有的传递函数为低频渐近线的方程为由给定点在谐振频率

根据叠加性质,由图可知故有

解得因为

于是得

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(2)由(1)可知统的开环传递函数为

即系统的奈奎斯特曲线与实轴相交于

由奈奎斯特稳定性判据可得出系统具有正实部的闭环极点个数为

系统的模稳定裕度为

(3)当输入为

时,

所以可判

定系统不稳定。系统的穿越频率

输出的稳态分量

初始状态为

8. 设继电控制系统如图1所示,已知输入信号为以和c 为相坐标。

(1)写出相平面上的切换线方程和各分区的微分方程;

(2)在坐标原点所在的区域内,画出从起始点到第一次切换点间的相轨迹。

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