2017年浙江省培养单位宁波材料技术与工程研究所857自动控制理论考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1． 自动控制系统性能好坏的3个方面为：_____。
【答案】稳定性，快速性，准确性。
【解析】即对控制系统稳、准、快的要求。
2． 自动控制系统按给定信号的类型可分为_____系统和_____系统。
【答案】连续；离散。
【解析】针对系统输入和输出信号的类别，系统可分为连续和离散系统。
3． 由于状态能完整地表征系统的动态行为，因而利用状态反馈时，其信息量大且完整，而输出反馈仅利用了_____进行反馈，其信息量较小。但是，由于输出反馈所用的_____实现起来比较方便。
【答案】部分状态变量；反馈变量可以直接得到。
4． 相平面的概念：_____。
【答案】设一个二阶系统可以用常微分方程
1来描述。其中
的
描述。如果
线性或非线性函数。在一组非全零初始条件下，
系统的运动可以用解析解
取构成坐标平面，则系统的每一个状态均对应于该平面上的一点，则这个平面称相平面。
5． 离散系统的脉冲传递函数为
则系统输出
_____【答案】1; 28。
6． 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
_____。
在前两个采样时刻的值为
二、分析计算题
7． 控制系统的结构和幅相特性，分别如图 （a ）和图（b ）所示。
图
试用奈氏稳定判据，判断图示系统的稳定性。 【答案】系统开环传递函数为由奈氏图可知，闭环系统不稳定。
8． 设单位反馈系统的开环传递函数
【答案】令
得到系统频率特性为
等号成立时，
当
由
时，随着频率增大，系统幅值逐渐减小，
试确定闭环系统稳定时，延迟时间
的范围。
由奈式稳定判据知
时幅值达到最小值1.25，再随增
随着增大，系统的相角
时，临界稳
大而逐渐増大，
系统的相频特性为
不断减小，要保持系统的闭环稳定性，
当定
，
第一次与负实轴相交时必有
由
时幅值递减特性，可知系统的奈奎斯特图
系统开环传递函数的不稳定极点数为零，故要保证系统闭环稳
得到
得到
故
因此闭环系统稳
定，必有正、负穿越次数之和为零，由舍去。
将
定时
9． 某具有局部反馈的系统结构图如例图1所示。要求：
（1）画出当K 从闭环极点的取值；
变化时，闭环系统的根轨迹。
（一对复数闭环极点而言）时K 的取值以及
（2）用根轨迹法确定，使系统具有阻尼比
（3）用根轨迹法确定，系统在单位阶跃信号作用下，稳态控制精度的允许值。
图1
【答案】（1）系统开环传递函数为
渐近线
起始角故
与虚轴交点
令
解出
系统根轨迹如例图2所示。
由相角条件
图2
⑵在根轨迹图上画出
由根之和法则定出相应的另一极点令
的直线，定出对应的闭环极点
则对应闭环多项式