2017年吉林建筑大学自动控制原理(跨专业及同等学力加试)复试实战预测五套卷
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一、简答题
1． 说明为什么局部闭环校正（并联校正）可以设计成具有较强的抗参数干扰能力？
【答案】局部闭环校正属于反馈校正，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。
2． 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。
3． 对于超前、滞后、滞后一超前三类校正装置
（1）分别阐述其控制功能；
（2）对于PI 控制、PID 控制、PD 控制，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？ （3）对于高通滤波器、中频滤波器、低通滤波器，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？
【答案】（1）超前校正具有相角超前和幅值扩张的特点，即产生正的相角移动和正的幅值斜率。超前校正正是 通过其幅值扩张的作用，达到改善中频段斜率的目的。因此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。滞后校正具有幅值压缩和相角滞后的性质，即产生负的相角移动和负的幅值斜率。利用幅值压缩，有可 能提高系统的稳定裕度，但将使系统的频带过小；从另一个角度看，滞后校正通过幅值压缩，可以提高系统的稳 定精度。滞后超前校正装置综合了超前校正装置和滞后校正装置的特点，当系统的动态性能和稳态性能都达不到 要求时，可以考虑使用滞后超前校正装置。
（2）PI 属于滞后校正装置，因为它具有相位滞后作用；PD 属于超前校正装置，因为它可以提高超前相角； PID 属于滞后超前校正装置，因为其在低频段具有滞后效应，在中频段具有超前效应。
二、分析计算题
4． 负反馈控制系统的最小相位开环传递函数的对数幅频特性曲线如图所示。
试求：（1）写出相应的开环传递函数； （2）单位速度输入下的稳态误差。
图
【答案】（1）系统的开环传递函数为
（2）
5． 己知非线性系统结构图如图1所示，其中析当K 从
时非线性系统的自由运动。若有自振，请求出自振参数。
图1
【答案】当
时，非线性部分负倒描述函数曲线以及连续部分开环幅相曲线如图2所示，
试用描述函数法分
可知系统出现稳定的周期运动，且
图2
当系统稳定。
时，非线性部分负倒描述函数曲线以及连续部分开环幅相曲线如图3所示，可知
图3
6． 某非线性系统如图1所示，图中非线性环节的描述函数为的振幅和频率。
试确定系统产生自持振荡
图1
【答案】由题知非线性环节的负倒描述函数为绘出
曲线如图2所示，易知D 点是自振点，系统一定会自振。
图2
由自振条件可得令虚部为零解出
7． 已知性能指标函数为
（1）的表达式。 （2）当【答案】 （1）（2）当
时
当
时
8． 设系统结构图如图（A ）所示。
分别为-2, -3, -5; 若
的幅频特性如图（B ）所示，幅相曲线和负实轴交点
和
时的变分
的值。
试求：
代入实部得A=0.796。即自振振幅：A=0.796，自振频率
在右半S 平面没有极点，则为使闭环系统稳定，试确定比例系数
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