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2017年东华大学信息科学与技术学院824自动控制理论考研仿真模拟题

  摘要

一、单选题

1.

系统的单位阶跃响应为

则系统的单位脉冲响应是( )。

A.

B. C. D. 【答案】B

【解析】由于

系统的单位脉冲响应为

2. 若某最小相位系统的相角裕度

,则下列说法正确的是( A. 不稳定; B. 只有当幅值裕度时才稳定;

C. 稳定;

D. 不能判用相角裕度判断系统的稳定性 【答案】C

3. 开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标( )。A. 超调I B. 稳态误差 C. 调整时间 D. 峰值时间

【答案】A

4. 某控制系统的开环传递函数为

那么该系统的开环增益( )。

A.0.5 B.2.5 C.5.0 D.10

【答案】B

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)。

【解析】由题意

则得

则该校正装置属于( )。

5. 若某串联校正装置的传递函数为

A. 超前校正 B. 滞后校正 C. 滞后-超前校正 D. 不能判断 【答案】B

6. 若要求在不降低原系统频带宽的前提下,增大系统的稳定裕量,则可采用( )

A. 相位滞后校正 B. 相位超前校正 C. 顺馈校正 D. 提尚増益 【答案】B

【解析】采用超前校正可以増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。

二、分析计算题

7. 含死区特性非线性系统如例图所示,分析误差e (t )关于不同输入信号r (t )作用下的运动轨迹,变量x 与误差e 的关系为

【答案】误差e (t )关于输入信号r (t )的微分方程为(1)当

R 为常值时

相平面可以分为三个区域:

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区的运动方程为此时相轨迹为斜率为

区运动方程为

的直线,或为

的横轴,(积分得

可以看出奇点坐标为

它可能是稳定焦点或稳定节点。

设为稳定焦点,其相轨迹如

图 (a )为稳定焦点时的相轨迹簇。同理III 区奇点为点上,显然,OG 的长度表征了系统稳态误差

的大小。

图(b )所示。系统经过如图A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 的振荡衰减过程,最终止于I 区中e 轴上G

这说明,奇点能恰好等于

实际上是虚奇点,是由于给定非线性系统的稳态误差在一般情况下不可而是介于与

之间,其值与系统的初始条件及输入信号的幅度有关。

相轨迹最终落在死区中的哪一点与其初始点的位置有关。初始点的坐标可如下计算:

(2)取输入信号为常值。时

区等倾线方程为

区奇点为

区奇点可能是稳定的焦点或节点,稳态误差为

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为虚奇点。