2017年浙江工业大学自动控制理论(同等学力加试)之自动控制原理复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 什么是反馈控制原理? 反馈控制系统的主要特点是什么？
【答案】反馈控制原理即按偏差控制的原理。系统的输出量通过反馈通道引入输入端，并与输入信号进行比较产生偏差信号，利用所得的偏差信号产生控制作用调节被控对象，达到减小偏差或消除偏差的目的。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，但结构复杂。
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。
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． 设非线性系统如图所示。试求：
（1）两个非线性环节串联后的等效非线性特性； （2）用描述函数法求此系统的自振角频率®和振幅A 。 已知：
图
【答案】当
时，第一个非线性环节
输出为1，恰好等于第二个非线性环节
的值。因此，其等效的非线性环节是一个具有死区的继电特性。其描述函数为
其负倒描述函数曲线在负实轴上，其负倒描述函数曲线转折点的值为
转折点
值为
当
时，曲线与
且
曲线必有交点。
解出得
5． 如图所示电路网络，
（2）求系统的传递函数。
为输入，
为输出。
（1）写出系统的状态空间表达式；
为不稳定的自振荡振幅；
为稳定的自振荡振幅，振荡角频率
图
【答案】（1）选取电容两端电压
和通过电感的电流
作为状态变量。
系统的状态空间表达式为
（2）系统的传递函数为
6． 设离散系统差分方程为常数，性能指标为
【答案】本题为构造哈密顿函数序列
根据协态方程和极值条件有
将
代入状态差分方程
代入
解得
因此最优解为
7． 已知最小相位系统校正前和校正后的BoDe 图如图所示。
（1）写出校正前和校正后的系统的传递函数； （2）计算校正前和校正后系统的相角裕度；
（3）写出校正装置的传递函数，并说明该校正装置在该系统中的作用。
试确定使J 为极小的最优控制序列
式中，a 为已知和最优轨线
无约束、N 给定、终端固定的离散最优解问题，用离散极小值原理求解。