2017年中国科学技术大学合肥智能机械研究所848自动控制原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1. 系统的微分方程是是_____。
【答案】微分方程中没有交叉项,没有高于一次的项,满足线性系统要求,为线性系统。
2. 设系统的开环传递函数为
【答案】
3. 根轨迹起始于_____,终止于_____。
【答案】开环极点;开环零点
4. 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)
5. 自动控制系统性能好坏的3个方面为:_____。
【答案】稳定性,快速性,准确性。 【解析】即对控制系统稳、准、快的要求。
6. 离散系统的脉冲传递函数为
则系统输出
_____【答案】1; 28。
_____。
在前两个采样时刻的值为
则其开环幅频特性为_____,相频特性为_____。
其中
为输出量
为输入量,该系统
二、分析计算题
7. 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
为非零常数。输入r (t )及扰动f (t )均
8. 己知控制系统的结构图如图1所示,其中为阶跃信号,要求使系统无静差,即
应采用何种控制方法?
图1
【答案】系统的开环传递函数为
系统的特征方程为
系统为二阶,只要
分别作用时的稳态误差的叠加,即统无静差即可。
方法1:扰动为阶跃信号时,扰动响应为零的条件是扰动作用点之前的前向通道的传递函数为I 型,考虑到系统的稳定性,在扰动作用点之前的前向通道中加入
系统的开环传递函数为
系统的特征方程为
系统稳定。
要使系统无静差,只要扰动作用下系
线性系统满足叠加原理,系统在输入r (t )和扰动f (t )作用下的稳态误差等于r (t )及f (t )系统是I 型系统,在输入为阶跃信号时稳态误差
列写劳斯阵列表
系统稳定的条件是劳斯阵列表的第一列的元素均为正,即方法2:加入复合校正。如例图2所示引入扰动补偿
图2
则
可以取
则
扰动对系统的输出没有任何影响,得到完全补偿。
可应用终值定理。
要使
只要使得
简单地取
9. 某系统如图1 (a )所示,其中校正前的开环传递函数频段和校正前的重合,中频段幅频特性的斜率为段宽度为100倍频程。
(1)绘制满足上述要求的校正后系统的开环对数幅频特性; (2)决定反馈校正传递函数
的形式和参数,使上述设计要求近似得到满足。
是最小相位的,其对数幅频特
中频
如果系统满足稳定性的条件,即
性如图(b )中的曲线所示。现希望通过局部反馈校正,使校正后系统开环对数幅频特性的低、高
倍频程,幅值穿越频率
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