2017年四川省培养单位光电技术研究所857自动控制理论考研题库
● 摘要
一、单选题
1． 若某最小相位系统的相角裕度
A. 不稳定； B. 只有当幅值裕度C. 稳定；
D. 不能判用相角裕度判断系统的稳定性 【答案】C
2． 二阶系统的闭环传递函数为
A. 欠阻尼 B. 临界阻尼 C. 过阻尼 D. 无阻尼 【答案】B
【解析】闭环系统特征方程为：
故系统处于临界阻尼
对比典型二阶系统传递函数的特征方程可知，
状态。
该系统所处的状态是（ ）
时才稳定；
，则下列说法正确的是（ ）。
3． 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：
单位冲击函数复域表达式为：
则响应
4． 下面四个控制器的传递函数中，哪一个是滞后一超前控制器？（ ）
【答案】A
5． 若某串联校正装置的传递函数为
A. 超前校正 B. 滞后校正 C. 滞后-超前校正 D. 不能判断 【答案】B
6． 己知二阶系统
则该校正装置属于（ ）。
的初态和自由运动的两组值为
则系统的状态系数矩阵A 为（ ）。 【答案】
B
二、填空题
7． 设系统的开环传递函数为
【答案】
8． 奈奎斯特稳定判据中，Z=P-R, 其中P 是指_____，Z 是指_____, R 指_____。
；闭【答案】开环传递函数中具有正实部的极点的个数，（或：右半S 平面的开环极点个数）；环传递函数中具有正实部的极点的个数（或：右半S 平面的闭环极点个数，不稳定的根的个数）奈氏曲线逆时针方向包围（-1，J0）整圈数。
9． 最小相位系统是指_____。
【答案】S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点
10．PI 控制规律的时域表达式是_____。P I D控制规律的传递函数表达式是_____。
【答案】
则其开环幅频特性为_____，相频特性为_____。
三、简答题
11．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。
12．试列举几个日常生活中的开环和闭环控制系统的例子，并说明其工作原理。
【答案】（1）开环控制一一半自动、全自动洗衣机的洗衣过程。
工作原理：被控制量为衣服的干净度。洗衣人先观察衣服的脏污程度，根据自己的经验，设定洗涤、漂洗时间，洗衣机按照设定程序完成洗涤漂洗任务。系统输出量（即衣服的干净度）的信息没有通过任何装置反馈到输入端，对系统的控制不起作用，因此为开环控制。
（2）闭环控制一一卫生间蓄水箱的蓄水量控制系统和空调、冰箱的温度控制系统。 工作原理：以卫生间蓄水箱蓄水量控制为例，系统的被控制量（输出量）为蓄水箱水位（反，控制供水量，形应蓄水量）。水位由浮子测量，并通过杠杆作用于供水阀门（即反馈至输入端），系统处于成闭环控制。当水位达到蓄水量上限高度时，阀门全关（按要求事先设计好杠杆比例）
平衡状态。一旦用水，水位降低，浮子随之下沉，通过杠杆打开供水阀门，下沉越深，阀门开度越大，供水量越大，直到水位升至蓄水量上限高度，阀门全关，系统再次处于平衡状态。
四、分析计算题
13．某单位反馈系统的开环传递函数为式。
【答案】系统的闭环传递函数为
令
系统频率特性为
试求下列输入时，输出
的稳态响应表达