2018年武汉工程大学计算机科学与工程学院831自动控制理论基础之自动控制原理考研核心题库
● 摘要
一、填空题
1． 一阶惯性环节
【答案】
的过渡过程时间
_____
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． 自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为_____; 当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为_____; 含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于_____。
【答案】开环控制系统；闭环控制系统；闭环控制系统
4． 对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：_____、快速性和_____。
【答案】稳定性（或：稳，平稳性）；准确性（或：稳态精度，精度）
二、分析计算题
5． 已知系统如图所示。
图
（1）画出
时的开环对数幅频特性图，并求出系统的幅值穿越频率
和相角裕度
（2）说明下列表达式各是什么类型的校正装置。
（3）选中（2）中合适的校正装置
使系统满足下列要求：
（i ）对斜坡输入的稳态误差为零： （ii ）校正后的系统穿越频率并确定所选控制器的参数。
【答案】（1）频特性图如图所示。
时，系统的开环传递函数为
系统的开环对数幅
及相角稳定裕度
。要求说明选择控制器的理由，
图
由
可得
相角裕度校正环节；
超前校正环节；
滞后校正环节。
（2）（i ） PD 校正环节；
（3）要使系统对斜坡输入的稳态误差为零，系统必为II 型以上系统，只有选择PI 校正环节，校正后系统的开环传递函数为
，设剪切频率为
代入
可得
由
可得
系统的相角裕度为
6． 某非线性系统的结构如图1所示。
要求：（1）若系统存在频率为（注：线性环节中的
的自持振荡，试求此时的k 值和振幅A ;
（2）确定系统只有一个自振点的条件。
非线性环节的描述函数为
图1
【答案】（1）由题意可得
即的虚部恒为
当时，其实部
其模随ω增加递减。在同一坐标系下画出两曲线如图2所示。
图2
由系统存
在
由于
的自振，
即
的相角
为
时，两曲线相交
。
的虚部恒为-j ，得到
根据幅角关系有
解得（2）当
时，设
与负虚轴的交点为
当
时，其幅值
相
，
若
则只有一个自振点。因此系统
只有一个自振点的条件为
7． 已知RLC 无源网络如图所示。令角
求此RLC 网络的传递函数。
图
【答案】运用复阻抗法，得系统的传递函数为