2018年新疆大学电气工程学院831自动控制理论(含现控)考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1． 设某最小相位系统的相频特性为_____。
【答案】
则该系统的开环传递函数为
2． 在经典控制理论中，可采用_____、根轨迹法或_____等方法判断线性控制系统稳定性。
【答案】劳斯判据（或：时域分析法）；奈奎斯特判据（或：频域分析法）
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． 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
的
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。
5． 已知线性系统状态转移矩阵
则系统的状态阵A 为 【答案】
6． 设系统的开环传递函数为
【答案】
则其开环幅频特性为_____，相频特性为_____。
二、分析计算题
7． 化简如图所示的方框图，并求其传递函数
图
【答案】
8． 某最小相位系统，其开环对数幅频特性曲线如图所示，试求系统的开环传递函数G （s ）。
图
【答案】由题图可知，该系统由比例、积分、微分及惯性环节组成。 由低频处曲线特性可知：v=2 设系统开环传递函数为：
低频处曲线延长线过点（10, 0）, 则有：
处曲线过点处曲线过点
，则有：
，则有：
故系统开环传递函数为：
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9． 某控制系统方框图如图所示，前向通道中其中，试确定：
（1）如何调节PID
控制器参数环稳定；
（2）如何调节PID
控制器参数
为比例积分微分控制器，简称PID 控制器。
分别为比例、积分和微分系数。通常通过调节系数可以得到不同的控制效果。
的值，可使得控制器简化为PI 控制器，且系统闭的值，可使控制器简化为PD 控制器，且系统的闭
环极点均位于
s 平面平行于虚轴的直线
s=-l的左边。
图
【答案】
（1）令
可以使得PID 控制器简化为PI 控制器
，此时系统闭环传递函数为
系统闭环特征方程为：
列出Routh 表
由稳定条件可得
（
2）令
控制器简化为PD 控制器。此时系统闭环传函为
列Routh 表，
由稳定性判据可得，当满足
时，系统闭环极点均位于S=-1左边。
系统闭环特征方程为：
为使系统闭环极点均位于S=-1左边，令z=s+l，代入上式得