2017年华东理工大学化工学院816控制原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、单选题
1． 关于传递函数，错误的说法是（ ）
A. 传递函数只适用于线性定常系统；
B. 传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响； C. 传递函数一般是为复变量s 的真分式； D. 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 【答案】B
2．
设系统的开环传递函数（ ）。
A. 零点数等于极点数 B. 零点数小于极点数 C. 零点数大于极点数
D. 零点数等于、小于或大于极点数 【答案】A
【解析】的次数由极点决定，所以选（A ）。
3． 传递函数的概念适用于（ ）
A. 线性系统 B. 非线性系统 C. 线性定常连续系统 D. 采样系统 【答案】C
【解析】传递函数定义为在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。传递函数的概念只适用于线性定常系统，它与线性定常系统微分方程一一对应。
4． 惯性环节的单位冲击响应的拉氏表达式是（ ）
【答案】B
【解析】惯性环节的传递函数为：函数拉氏表达式为：
分母的阶次为分子的阶次为而且则的
单位冲击函数复域表达式为：
则响应
5． 闭环传递函数为
A.T B. C.
的单位脉冲响应曲线在处的值为（ ）。
D.0
【答案】B
【解析】
闭环传递函数进行拉氏反变换有
故选B 。
6． 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
当
二、简答题
7． 在根轨迹校正法中，当系统的静态性能不足时，通常选择什么形式的串联校正网络？网络参数取值与校正效果之间有什么关系？工程应用时应该注意什么问题？
【答案】（1）校正装置的形式为实轴上，零极点
非常靠近虚轴，且与受控对象的其他零极点相比可以构成一对偶极子。由于增加一对偶极子基本不改变系统的动态性能，但可以增大系统的开环增益，从而达到减小系统静态误差的目的。
（2）零极点之比校正前开环増 益的
的取值越大，系统开环增益增加幅度越大，因为校正后的开环增益是倍。
，即滞后校正装置。零极点均在负
（3）在工程实施时，考虑到系统的稳定性，极点不能太靠近原点。
8． 对于超前、滞后、滞后一超前三类校正装置
（1）分别阐述其控制功能；
（2）对于PI 控制、PID 控制、PD 控制，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？ （3）对于高通滤波器、中频滤波器、低通滤波器，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？
【答案】（1）超前校正具有相角超前和幅值扩张的特点，即产生正的相角移动和正的幅值斜率。超前校正正是 通过其幅值扩张的作用，达到改善中频段斜率的目的。因此采用超前校正可以
增大系统的稳定裕度和频带宽度， 提高了系统动态响应的平稳性和快速性。但是，超前校正对提高系统的稳态精度作用不大，且使抗干扰的能力有 所降低。滞后校正具有幅值压缩和相角滞后的性质，即产生负的相角移动和负的幅值斜率。利用幅值压缩，有可 能提高系统的稳定裕度，但将使系统的频带过小；从另一个角度看，滞后校正通过幅值压缩，可以提高系统的稳 定精度。滞后超前校正装置综合了超前校正装置和滞后校正装置的特点，当系统的动态性能和稳态性能都达不到 要求时，可以考虑使用滞后超前校正装置。
（2）PI 属于滞后校正装置，因为它具有相位滞后作用；PD 属于超前校正装置，因为它可以提高超前相角； PID 属于滞后超前校正装置，因为其在低频段具有滞后效应，在中频段具有超前效应。
9． 说明为什么局部闭环校正（并联校正）可以设计成具有较强的抗参数干扰能力？
【答案】局部闭环校正属于反馈校正，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。
三、分析计算题
10．电路如图1所示
图1
【答案】根据电路基本定律，可得电网络的动态方程为
为中间变量，且
在动态方程中消掉中间变量可得1对上式作零初始条件下的拉氏变换，可得
说明：求传递函数路基本定律可得
时还可用复阻抗的概念，将变成
将变成
利用电
为输入量
为输出量，
试列写该电网络的动态方程并求传递函数