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一、简答题

1． 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。

【答案】

表

2． 复合校正中的动静态全补偿方法在工程应用中有哪些困难？

【答案】由于复合校正中的前馈校正装置中，往往出现传递函数分子的阶数高于分母的阶数，因而难以工程实施。

3． 试简述控制理论的基本任务。

【答案】自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动按照预定的规律运行。控制理论主要是研究自动控制系统的分析和设计问题，包括经典控制理论和现代控制理论。

二、分析计算题

4． 描述系统的微分方程组如下所述，其中

表示系统的输出量1始条件全为零。试求：

（1）分别用方框图表示各方程式，并由此绘出系统的动态结构图； （2）用结构图简化的方法分别求出系统的传递函数

【答案】（1）对系统的微分方程组作零初始条件下的拉氏变换有

各微分方程对应的方框图如图1所示。

和

及

表示系统的输入量，

表示系统所受到的干扰，和

均为常数。已知初

为系统的中间变量，

图1

根据信号的传递关系，可得系统的结构图如图2（A ）所示。 （2）令

求

作用下的传递函数。系统结构图简化为图2（B ），可把综合点前移

或后移，求得传递函数为

图2

令

求

作用下的传递函数。系统结构图简化为图2（C ），把综合点拆开，简化为

图2（D ），求得

5． 如图所示，是C 点的位移。量间的相似关系。

分别为输入电压与输出电压。是黏滞阻尼系数，

分别为输入位移和输出位移。

则

是弹性系数。求两系统的传递函数，并分析两系统变

图

【答案】对图示电路系统，由串联电路的分压原理可得

对图示的机械系统有

对两式作零初始条件下拉氏变换有

消去中间变量可得

由两系统的传递函数可以看出两系统为相似系统，相似关系为

6． 非线性系统如图1所示，滞环继电器特性的描述函数为

（1）该系统是否存在自持振荡？自持振荡是否稳定？ （2）若存在稳定的自持振荡，当要求自持振荡频率应如何取值？

振幅

时，继电器参数h

图1

【答案】（1）求负倒数函数，有

对于

令

代入可得

且其奈氏曲线与实轴、虚轴均无交点。 在同一坐标轴下画出两者的曲线如图2所示。