2017年内蒙古工业大学电力学院830自动控制原理考研冲刺密押题
● 摘要
一、填空题
1. 最小相位系统是指_____。
【答案】S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点
2. 自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为_____; 当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为_____; 含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于_____。
【答案】开环控制系统;闭环控制系统;闭环控制系统
3. 设某最小相位系统的相频特性为_____。
【答案】
4. 系统的微分方程是是_____。
【答案】微分方程中没有交叉项,没有高于一次的项,满足线性系统要求,为线性系统。
5. PID 控制器的输入一输出关系的时域表达式是_____,其相应的传递函数为_____。
【答案】
其中
为输出量
为输入量,该系统
则该系统的开环传递函数为
6. 当系统的输入信号为单位斜坡函数时,_____型以上的系统,才能使系统的稳态误差为零。
【答案】I 。
【解析】当系统的输入信号为单位斜坡函数时,
型系统的稳态误差为零。
二、分析计算题
7. 考察下面一类非线性系统的零平衡状态的稳定特征
【答案】设
旋度为零的约束要求为
即
至少应为半负定。一个可能的解是先设
约束条件就能满足。再令
最后考察
如果
为正定函数应满足的条件
如果(1)
(2)附加条件仅仅在的平衡状态;
(3)附加条件推广到整个状态空间,
原点为大范围渐近稳定的平衡状态。
8. 设某正反馈系统的开环传递函数为
绘制该系统根轨迹图。并由所绘制根轨迹图指出使得系统稳定的参数K 的取值范围。 【答案】由题意可知,系统需按0
根轨迹绘制法则来绘制根轨迹。系统具有三个开环极点
以及一个开环零点
如果又不是的函数,旋度为零的
为状态空间原点的邻域,
则正定,
得到结论:如果在状态空问原点的邻域内,
原点为李亚普诺夫稳定的平衡状态; 处,
从而除原点外
原点为渐近稳定
(1)实轴上的
段及段为根轨迹的一部分。
及相应开环増益K=3
(2)由于n-m=2,根轨迹有两条渐近线,其与实轴正方向的夹角(3)〔4)
可得根轨迹与实轴会合点坐标为(5)由题知系统的特征方程式为:令
代入上式解得根轨迹与虚轴交点坐标
由上可知系统根轨迹如图:
且由图可知,K 在(0, 3)的范围系统是稳定的。
图
9. 某单位负反馈系统的开环传递函数为系统满足:
(a )在
信号作用下稳态误差
剪切频率
(b )系统的相角裕度【答案】根据稳态误差要求有
解得
取校正后系统的剪切频率为
此时校正前的系统在此频率下的幅值为
设超前校正网络的传递函数为
,即超前环节的传递函数为
为了避免其在低频时衰减,一般在前面串联为充分利用其超前特性,通常将其产生最大
试设计一串联相位超前校正环节,使得
一增益