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2017年辽宁科技大学电子与信息工程学院810自动控制原理考研冲刺密押题

  摘要

一、填空题

1. 已知系统微分方程为

则该系统相平面中的奇点位置_____,奇点的性质为_____。

稳定焦点。

,特征方程为【答案】奇点为(0,0)

2. PI 控制规律的时域表达式是_____。P I D控制规律的传递函数表达式是_____。

【答案】

3. 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。

4. 由于状态能完整地表征系统的动态行为,因而利用状态反馈时,其信息量大且完整,而输出反馈仅利用了_____进行反馈,其信息量较小。但是,由于输出反馈所用的_____实现起来比较方便。

【答案】部分状态变量;反馈变量可以直接得到。

5. 当系统的输入信号为单位斜坡函数时,_____型以上的系统,才能使系统的稳态误差为零。

【答案】I 。

【解析】当系统的输入信号为单位斜坡函数时,型系统的稳态误差为零。

6. 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

二、分析计算题

7. 对于图所示数字控制系统,采样周期为T 。写出扰动f (t )+l(t )作用下的输出量的z 变换式C (z )。

【答案】扰动f (t )+l(t )作用下

8. 如图1a 所示控制系统。

图1

(1)希望系统所有特征根位于S 平面s=-2左侧区域,而且; 上的分布范围(阴影表不)

(2)当特征根处于阴影范围内时,试求K 和T 的取值范围; (3)试求单位斜坡输入时系统的稳态误差;

(4)如图1b 所示,串入一个比例微分装置,使系统对单位斜坡输入的稳态误差为零,求值。

【答案】(1)由系统动态性能与特征根之间的关系,满足要求的特征根分布如图所示。

大于0.5, 画出特征根在S 平面

图2

(2)系统的闭环传递函数为

系统的特征方程为

令s=w-2, 代入并整理可得

要使系统的特征根位于s=-2左侧,则有

解得

综上,满足要求的K 、T 范围为

(3)系统的静态速度误差系数为

故单位斜坡输入时系统的稳态误差为

(4)对于图(B )所示系统,定义误差为e (t )=r(t )-C ⑴,加入比例微分环节后系统闭环传递函数为

系统的误差传递函数为