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2017年江苏省培养单位紫金山天文台857自动控制理论考研题库

  摘要

一、填空题

1. 两个传递函数分别为

为_____(用

【答案】

的环节,以并联方式连接,

其等效传递函数为表示)。

2. 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。

3. 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)

4. 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

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,

6. 离散系统的脉冲传递函数为

则系统输出

_____【答案】1; 28。

_____。

型系统的稳态误差为零。

在前两个采样时刻的值为

二、分析计算题

7. 已知离散系统结构图如图所示,其中误差

提示:

试求当输入

时系统的稳态

【答案】由题图知系统开环脉冲函数为:系统特征方程为:系统为II 型系统,则

8. 系统结构如图所示,设使系统的相位裕度

选PI 调节器,即

,同时有尽可能快的响应速度。

选择

即系统稳定。且

【答案】系统的开环传递函数为

不妨设

此时

系统的闭环传递函数为

整理成标准形式可得

使系统的相位裕度

,根据典型二阶系统的相位裕度与阻尼比直接的关系公式

这里

代入

得到

,满足题中关于相角裕度的要求,

由即

参数选择如上。

9 离散系统结构如图1所示,采样周期.

试用W 变换法设计数字控制器。

要求稳态速度误差系数相角裕度

图1

【答案】广义对象的脉冲传递函数

进行W 变换

因为要求

故令

取K+2, 则未校正系统在W 域的开环传递函数为

得到伪频率特性

画出对数伪幅频特性如例图2。

图2

由图中可以看出未校正系统伪剪切频率为

相角裕度