2018年湖南大学电气与信息工程学院823自动控制原理一考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 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。
二、分析计算题
2． 如图所示为一倒立摆系统。其中，u （t ）——作用在小车上的力；零。
（1）求在
附近的u 和的传递函数
——摆的偏角；M —
—小车 的质量；m ——摆的质量；1——摆杆的长度。设摆杆的质量和小车与地面间的摩擦力为
（2）列写出该系统的状态方程。
图
【答案】（1）设小车的水平位移为X ，根据运动的叠加，摆在水平方向的位移为
垂直方向的位移为
对摆，运用达朗伯原理，可得
整理①和②两式可得
在
附近，
代入③和④式可得
整理⑤⑥两式可得
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对小车进行受力分析可得：
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代入⑤式或⑥式消去变量X 可得
对⑨式两边同时进行拉普拉斯变换可得
（2）设
以
为系统输出，
得到系统的状态空间表达式如下：
3． 已知RLC 无源网络如图所示。令角
求此RLC 网络的传递函数。
当
时，其幅值
相
图
【答案】运用复阻抗法，得系统的传递函数为
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4． 系统的结构图如图所示。
结构图
（1）若开关
均打开，试求该系统动态性能指标
均打开，系统的开环传递函数为
其中
解得
系统的超调量为系统的调节时间为
（2）方法1:速度反馈控制（只合开关
）：
方法2:比例一微分控制方法（只合开关
）
5． 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。
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（2）为了降低系统的超调量并提高系统的快速性，试给出设计系统的两种方案；并求出其中任意一种方案的性能指标
【答案】（1）开关
是最小相位的，其对数幅频特
中频
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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