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2017年江苏大学3019现代控制工程导论之自动控制原理考研复试核心题库

  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. 对于最小相位系统而言,采用频率特性法实现控制系统的动静态校正的基本思路是什么?静态校正的理论依据是什么?动态校正的理论依据是什么?

【答案】设校正装置的形式为

,根据开环传递函数的形式以及对系统静态指标

的取值;然后再根据对系统的

的具体要求,确定校正装置中积分环节P 的个数,以及比例环节网络,实施动态校正。

动态指标的要求,根据受控对象的结构特征,选择超前校正网络、滞后校正网络或滞后超前校正

静态校正的理论依据:通过改变低频特性,提高系统型别和开环增益,以达到满足系统静态性能指标要求的目的。

动态校正的理论依据:通过改变中频段特性,使穿越频率和相角裕量足够大,以达到满足系统动态性能要求的目的。

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. 如图所示的系统。

(A )计算系统在速度扰动信号单独作用下的扰动稳态误差级数(B )为使系统在r (t )=t单独作用下的稳态误差为0, 试确定(2)当

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的大小。

【答案】(1)系统在速度扰动信号单独作用下的扰动稳态误差级数为essn (t )=0.32+2t。

时,系统在阶跃单独作用下的稳态误差为零。

5. 若线性定常系统的传递函数为

为使系统是能控不能观的,试写出该系统的状态空间表达式。 【答案】

能控不能观的状态空间表达式为

6. 某随动系统方框图如图a 所示

(1)闭环系统的阻尼比

自然频率

减速器的减速比i=50, 试求:

阶跃响应的超调量

的值。

及调节时间

速度反馈系统为

(2)采用如图b 所示的校正方式,其中附加放大器的放大系数为使校正后系统有如图c 所示之阶跃响应,试确定

【答案】(1)系统闭环传递函数为

(2)加入速度反馈和增益后系统的开环传递函数为

闭环传递函数为

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根据校正后系统的动态响应曲线可知

7. 试说明极点为

的二阶振荡环节

的单位阶跃输入作用下的输和峰值时间

出波形的参数:稳态输出、调整时间(95%计算),最大调整量

【答案】系统特征方程为

代入极点因此

8. 已知系统结构图如图所示,图中

(1)试求传递函数

(2)若此时系统特征方程为

;

试用劳斯判据判断系统的稳定

为输入信号为干扰信号为输出信号。

性,系统是否有在s 右半平面和虚轴上的特征根? 若有,请求出这些根。

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