2017年中国海洋大学信息科学与工程学院939微型计算机系统考研强化模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
2． 自动控制系统为什么要采用闭环形式？
【答案】对于一个控制系统，可能存在各种内、外扰动影响系统的输出，使被控量偏离期望值而出现偏差。闭环控制方式是按偏差进行控制的，其特点：是无论什么原因，当使被控量偏离期望值而出现偏差时，必定会产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控量与期望值趋于一致。按闭环控制方式组成的反馈控制系统，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。
二、分析计算题
3． 炉温控制系统的工作原理如图1所示，指出系统的输入量、输出量、偏差信号和被控对象，画出系统的方框图，并简单说明炉温的调节过程。
图1
【答案】炉温调节过程为：当炉内温度小于设定的温度，即反之亦然。
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时，产生偏差信号经放
大环节后，驱动电动机正向转动，提高加热电压，使炉内温度升高，直到电动机停止转动；
输入量为给定电压输出量为炉温，偏差信号为被控对象为电炉，方框图如图2所示。
图2
4． 系统的结构图如图所示。
结构图
（1）若开关
均打开，试求该系统动态性能指标
均打开，系统的开环传递函数为
其中
解得
系统的超调量为系统的调节时间为
（2）方法1:速度反馈控制（只合开关
）：
方法2:比例一微分控制方法（只合开关
）
（2）为了降低系统的超调量并提高系统的快速性，试给出设计系统的两种方案；并求出其中任意一种方案的性能指标
【答案】（1）开关
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5． 最小相位系统对数幅频渐近特性如图所示，图中=100rAD/s。试确定： （1）系统的开环传递函数（2）计算系统的相位裕度 （3）判断系统的稳定性。
为转折频率，剪切频率
图
【答案】（1）可求得为
（2）根据剪切频率
可得系统相角裕度为
（3）因为
6． 判断如图1所示各系统是否稳定，并判断
与
的交点是否为自振点。
故系统不稳定。
系统的开环传递函数
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