2017年西安交通大学自动控制原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 在二阶系统中加入比例微分控制后，使系统的自然振荡频率生了什么变化，对系统性能有哪些改善？
【答案】
设二阶系统校正前的开环传递函数为为为
开环増益变为
校正后的开环传递函数为
加入的比例微分控制，校正后的闭环传递函数
阻尼比变为
阻尼系数和开环增益K 发
可见校正后系统的自然振荡频率变为
系统的超调量变小。
2． 在根轨迹校正法中，当系统的静态性能不足时，通常选择什么形式的串联校正网络？网络参数取值与校正效果之间有什么关系？工程应用时应该注意什么问题？
【答案】（1）校正装置的形式为实轴上，零极点
非常靠近虚轴，且与受控对象的其他零极点相比可以构成一对偶极子。由于增加一对偶极子基本不改变系统的动态性能，但可以增大系统的开环增益，从而达到减小系统静态误差的目的。
（2）零极点之比校正前开环増 益的
的取值越大，系统开环增益增加幅度越大，因为校正后的开环增益是倍。
，即滞后校正装置。零极点均在负
（3）在工程实施时，考虑到系统的稳定性，极点不能太靠近原点。
3． 什么是反馈控制原理? 反馈控制系统的主要特点是什么？
【答案】反馈控制原理即按偏差控制的原理。系统的输出量通过反馈通道引入输入端，并与输入信号进行比较产生偏差信号，利用所得的偏差信号产生控制作用调节被控对象，达到减小偏差或消除偏差的目的。反馈控制系统具有抑制任何内、外扰动对被控量产生影响的能力，有较高的控制精度，但结构复杂。
二、分析计算题
4． 带有库仑摩擦的二阶系统如图1所示。试求点并判断其类型。
平面上的相轨迹方程、等倾线方程，确定奇
图1
【答案】由系统框图可知
又
则分段线性微分方程为
将相平面分成上下两个区域。
区域：相轨迹方程和等倾线方程分别为
令
的分段线性微分方程中
得为稳定的焦点。
求得其奇点为
等倾线为过点
的一簇直线。
由特征方程可见奇点
区域：相轨迹方程和等倾线方程分别为
由以上两个方程，令由特征方程
得
绘制相轨迹，如图2所示。
得奇点
等倾线为过点可见奇点
的一簇直线。
为稳定的焦点。
图
2
的区域，
相轨迹的奇点
螺旋线。同理，在
的区域的相轨迹是以的平衡段上。
5． 非线性系统如图1所示，其中非线性环节的描述函数
（1）当（2）当（3）当
时，系统受扰动后的稳定运动状态呈现什么形式？ 时，要使系统产生幅值时，要使系统产生频率
的自振，K 应取何值？自振频率为何值？ 幅值
的自振，与K 应取何值？
为稳定的焦点，相轨迹是以
为平衡点的内
为平衡点的内螺旋线。相轨迹最终将落在
图1
【答案】（1）
时，系统的稳定运动形式系统频率特性为
绘大时，
与
曲线，如图8-114所示。由图知
与
有交点，且振幅增
从不稳定区域进入稳定区域，因此系统受扰后稳定运动状态呈现稳定自振。
图 2
（2）
时系统的K 与自振频率
因自振振幅
故与交点处的负
相关内容
相关标签