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一、简答题

1． 说明为什么局部闭环校正（并联校正）可以设计成具有较强的抗参数干扰能力？

【答案】局部闭环校正属于反馈校正，反馈校正装置可以削弱系统非线性特性的影响，降低系统的时间常数，提高系统的鲁棒性，抑止系统噪声。

二、分析计算题

2． 图1为一个简单的电压调节器，在发电机的输出端用一个电位器给出反馈电压一个常数

发电机的増益

为

（励磁电流），参考电压为

这里是

，该电位器的电阻足够高，

以致可假设它吸收的电流可以忽略。放大器的增益为

（1）画出当发电机供给一个负载电流时的系统方框图，并写出每个方块的传递函数。 （2）系统工作于闭环状态（即S 闭合），已知发电机的稳态空载端电压为250V , 求此情况下的值。通过30A 的稳态负载电流时，引起的端电压的变化是多少? 恢复到250V 的发电机端电压，需要多大的参考电压？

（3）系统运转在开环状态下（即S 断开），为获得250V 的稳态空载电压，需要多大的参考电压? 当负载电流为30A 时，端电压如何变化？

图1

【答案】（1）系统的方框图如图2所示。

图2

由题可知

由终值定理

，有

得到

又由于

由终值定理，有

于是

要恢复到250V 的发电机端电压，则

当其运行在开环状态时

若要获得250V 的稳态空载电压，即得

当负载电流为30A 时，没有反馈，

3． 已知某系统的结构图如图a 所示：

（1）未加校正环节时，即系数

（3）引入速度反馈，对系统的动态性能指标有何影响? 对系统的稳态性能指标有何影响？ （4）扰动为单位阶跃输入f （t ）=1（0时，若使扰动引起的稳态误差小于某个常值，应如何取值？

求系统的无阻尼自振荡角频率

求系统的无阻尼自振荡角频率

和阻尼

（2）引入速度反馈，如图b 所示，此时

图

【答案】（1）系统闭环传递函数为

（2）引入测速反馈后系统的开环传递函数和闭环传递函数分别为

（3）引入测速反馈后，

系统的阻尼比变大、自然振荡频率不变，系统的动态响应速度变慢、超调量减小、调节时间增大

，系统的开环增益减小，阶跃输入时稳态误差增大。

（

4）设扰动引起的稳态误差小于某个常值

4

． 采样系统的结构如图所示，

试确定控制器参数样周期

图

【答案】控制器的脉冲传递函数为

被控对象的脉冲传递函数为

开环脉冲传递函数为

闭环特征多项式为

希望特征多项式为

对照可得

使闭环系统的极点为

采