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2017年北京市培养单位国家空间科学中心857自动控制理论考研题库

  摘要

一、单选题

1. 系统的传递函数是

则使系统状态完全能控能观的参数a 的取值为( )。

【答案】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. 若某串联校正装置的传递函数为

则该校正装置属于( )。

A. 超前校正 B. 滞后校正 C. 滞后-超前校正 D. 不能判断 【答案】B

4. 如果系统的状态处于某一极限环上,此极限环是稳定的极限环的条件是(A. 系统能回到该极限环

B. 系统振荡离开此环到相邻的环上 C. 系统振荡收敛于原点

)。

D. 系统振荡发散到无穷远处 【答案】A

【解析】根据稳定极限环定义:当

时,起始于极限环内部或外部的相轨迹均卷向极限环。

所以任何微小扰动使系统的状态离开极限环后,最终会回到这个极限环。

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. 单位反馈系统的开环传递函数为

A. 稳定系统 B. 临界稳定系统 C. 不稳定系统 D. 稳定性难以确定 【答案】C

【解析】闭环系统特征方程为劳斯表为:

列写

则闭环系统是( )。

第一列不全为正,根据劳斯判据知系统不稳定,故选C 。

二、填空题

7. 相平面的概念:_____。

【答案】设一个二阶系统可以用常微分方程

1来描述。其中

描述。如果

线性或非线性函数。在一组非全零初始条件下,

系统的运动可以用解析解

取构成坐标平面,则系统的每一个状态均对应于该平面上的一点,则这个平面称相平面。

8. 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

9. 已知线性系统状态转移矩阵

则系统的状态阵A 为 【答案】

10.控制系统的_____称为传递函数。一阶系统传函标准形式是_____,二阶系统传递函数标准形式是_____。

【答案】输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比

(或:

三、简答题

11.系统校正方法通常有哪几种?它们各有什么特点?请简单分析叙述之。

【答案】按照校正装置在系统中的连接方式,控制系统的校正可以分为串联校正,反馈校正和复合校正。

串联校正环节和原系统直接连接,其频率特性直接和原系统的频率特性相加,串联校正对参数变化敏感、简单易用。

反馈校正利用反馈校正装置包围待校正系统中极不利于系统性能的环节,形成局部反馈回路,在局部反馈回 路的开环幅值远大于1的条件下,局部反馈回路的特性主要取决于反馈校正装置,可以忽略被包围的部分,从而 使校正后系统的性能满足要求。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。

复合校正主要是为了减小误差,在反馈回路中加入前馈通路,前馈控制主要用于下列场合:①干扰幅值大且频繁、对被控变量影响剧烈、单纯反馈控制达不到要求时;②主要干扰是可测不可控的变量;③对象的控制通道 滞后大、反馈控制不及时,控制质量差时,可采用前馈一反馈控制系统,以提高控制质量。