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2017年北京理工大学兵器科学与技术专业发射理论与技术之自动控制原理复试实战预测五套卷

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 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。

3. 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

4. 工作台位置液压控制系统如图所示。系统可以使工作台按照控制电位器给定的规律变化。要求:

图 工作台液压控制系统工作原理

(1)指出系统的被控对象,被控量和给定量,画出系统方框图。 (2)说明控制系统中控制装置各组成部分。

【答案】(1)控制系统的功能是使工作台随控制电位器给定规律移动,因此被控对象是工作台,被控量是工作台的位移,给定量是控制电位器滑臂的转角(表征工作台的希望位置)。系统方框图如图所示。

(2)控制装置各组成部分及其作用如下:

手柄是给定元件,给出表征工作台希望位置的转角信号齿条齿轮传动机构完成测量元件的功能。 放大器是放大元件。

电磁阀、作动筒组成执行机构,推动工作台移动。 由控制电位器、反馈电位器组成的电桥电路 差电压

5. 已知某控制系统的微分方程为

试列写该系统的状态空间表达式。

【答案】由系统微分方程可知系统传递函数为:

由传递函数可知

则该系统可控标准型为

(表征工作台实际位置)的比较,给出偏

6.

系统的开环传递函数为

(1)试画出T=0时,

的根轨迹。

值。

(2)在(1)的根轨迹上,求出满足闭环极点阻尼比(3)在(2)的

值下,

画出

的参量根轨迹。

(4)在(3)的根轨迹上,求出满足闭环极点为临界阻尼的T 值。 【答案】(1)T=o时,开环传递函数为①根轨迹条数及对应的起点和终点:开环极点迹有2条。

起点为

终点为

和无穷远处。

开环零点

因此跟轨

②实轴上的根轨迹:③根轨迹渐近线渐近线:④根轨迹分离点分离点

由上可知系统根轨迹如图1所示

图1

(2)由

设此时闭环极点为

代入闭环特征方程式,得

(3)当

时,开环传递函数为

系统的闭环特征方程为则等效开环传递函数为

①根轨迹条数及对应的起点和终点:开环极点

因此根轨迹有2条,起点

②实轴上根轨迹:(-2, 0) ③根轨迹分离合会点:

由上可得根轨迹如图2所示:

图2

(4)临界阻尼的T 值,即闭环根为

时的T 值

终点

开环零点