2017年昆明理工大学J002自动控制原理(同等学力加试)复试实战预测五套卷
● 摘要
一、简答题
1． 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。
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． 局部反馈校正在控制系统的设计过程中起什么作用？
【答案】局部反馈校正在控制系统中的应用可以减小系统的惯性，加快系统的反映速度，从而提高系统的调节品质。
二、分析计算题
4． 己知线性控制系统的结构图如图所示，T=0.1，J=0.01，差为e （t ）=r（t ）-C （t ）。
（1）当r （t ）=t（t>0），n （t ）=0时，说明K 和态值。
值如何影响e （t ）的稳态值；
（2）令r （t ）=0, 当干扰输入信号n （t ）为单位阶跃信号时，说明的值如何影响C （t ）的稳
为给定系统参数，定义系统误
图
【答案】（1）当n （t ）=0时，系统的开环传递函数为
系统的闭环传递函数为
因此
和K 比值越大，稳态误差越大。
（2）由系统结构图可得
即
5． 某系统状态方程为
（1）判断系统的稳定性。
（2）试讨论通过加入输出反馈，能否使系统渐进稳定。 （3）试讨论通过加入状态反馈，能否使系统渐进稳定。 【答案】⑴系统特征方程
故系统处于临界稳定状态
状态方程变为
特征方程为定。
（3）设
加状态反馈后状态方程为
特征方程为通过改变
的值便可以改变系统特征根的值，可以使系统渐进稳定。
值越大，输出稳态值越小。
（2）由于系统为单输出系统，设输出反馈矩阵为常数加输出反馈后
可知不管H 取何值，均不能使系统特征根均具有负实部，因此加输出反馈不能使系统渐进稳
6． 单位反馈系统的开环传递函数为试用Nyquist 判据求使闭环系统稳定的K
值（要求画出奈奎斯特路径图及相应的映射）；并用劳斯判据验证结果的正确性。
【答案】系统的奈奎斯特路径图和奈奎斯特图如图（A ）和（B ）所示。
图
系统稳定时
其中，
为状态，
为控制输入，
7． 线性一阶离散控制系统的方程为
为系统参数，
为控制增益，考虑采用如下两种反馈形式对系统进行控制：
试用根轨迹法说明采用形如（1）的反馈控制无法使闭环系统渐近稳定，而采用形如（2）的反馈控制，则可以通过调节k 和R 使闭环系统渐近稳定。
【答案】（1）采用下进行Z 变换可得
整理得到
令
整理得到
视a 为常数，此方程是关于参数K 的
根轨迹
时，
由已知条件
在零初始条件
方程，按照根轨迹的绘制规则，得到其根轨迹如图1所示。
图1
可知无论何时系统总有模大于1的根，无法使闭环系统渐近稳定。 （2）采用
时，联立已知条件，在零初始条件下Z 变换得到