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2017年江西理工大学机电工程学院852自动控制原理考研强化模拟题

  摘要

一、单选题

1. 设系统的开环传递函数( )。

A. 零点数等于极点数 B. 零点数小于极点数 C. 零点数大于极点数

D. 零点数等于、小于或大于极点数 【答案】A

【解析】的次数由极点决定,所以选(A )。

2. 某控制系统的开环传递函数为

那么该系统的开环增益A.0.5 B.2.5 C.5.0 D.10

【答案】B 【解析】由题意

则得

3. 观察开环系统频率特性的( ),可以判断系统的型别。

A. 高频段 B. 中频段 C. 低频段 D. 无法判断 【答案】C

【解析】系统的低频段决定系统的型别。

( )。 分母的阶次为

分子的阶次为

而且

4 系统的开环传递函数为.

斜率变化规律为( )

A.

B.

C.

D. 【答案】D

•其中则其对数幅频特性曲线

【解析】系统为I 型系统,有一个惯性环节,一个微分环节,一个振荡环节。且由题可知其转折频率大小关系为:

5. 已知控制系统如图所示,该系统在单位斜坡函数输入作用下的稳态误差是( )。

A.0.2 B.0.4 C.0.02

D.0.04

【答案】A

【解析】由题意可知误差传递函数为

6. 关于传递函数,错误的说法是( )

A. 传递函数只适用于线性定常系统;

B. 传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响; C. 传递函数一般是为复变量s 的真分式; D. 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 【答案】B

则特性曲线斜率变化为:

二、填空题

7. 传递函数为的_____性能。

【答案】超前动态

的环节,当

时,其属于相位_校正环节,其主要是用来改善系统

【解析】超前校正装置为,超前校正装置可改善系统的动态性

能,但对提高系统的稳态精度作用不大。

8. 能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有_____、_____等。

【答案】微分方程;传递函数(或结构图;信号流图)

9. 最小相位系统是指_____。

【答案】S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点

10.稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统。判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用_____; 在频域分析中采用_____。

【答案】稳定;劳斯判据;奈奎斯特判据

三、简答题

11.试列举几个日常生活中的开环和闭环控制系统的例子,并说明其工作原理。

【答案】(1)开环控制一一半自动、全自动洗衣机的洗衣过程。

工作原理:被控制量为衣服的干净度。洗衣人先观察衣服的脏污程度,根据自己的经验,设定洗涤、漂洗时间,洗衣机按照设定程序完成洗涤漂洗任务。系统输出量(即衣服的干净度)的信息没有通过任何装置反馈到输入端,对系统的控制不起作用,因此为开环控制。

(2)闭环控制一一卫生间蓄水箱的蓄水量控制系统和空调、冰箱的温度控制系统。 工作原理:以卫生间蓄水箱蓄水量控制为例,系统的被控制量(输出量)为蓄水箱水位(反,控制供水量,形应蓄水量)。水位由浮子测量,并通过杠杆作用于供水阀门(即反馈至输入端),系统处于成闭环控制。当水位达到蓄水量上限高度时,阀门全关(按要求事先设计好杠杆比例)

平衡状态。一旦用水,水位降低,浮子随之下沉,通过杠杆打开供水阀门,下沉越深,阀门开度越大,供水量越大,直到水位升至蓄水量上限高度,阀门全关,系统再次处于平衡状态。

12.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。

四、分析计算题

13.单位反馈控制系统的开环频率响应的数值如下: