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2017年北京市培养单位力学研究所857自动控制理论考研强化模拟题

  摘要

一、单选题

1. 反馈控制系统如图所示,求闭环传递函数

( )

【答案】A

【解析】此系统有一条回路

有两条两条前向通路

根据梅森增益公式可得

2. 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。

3 系统的开环传递函数为.

斜率变化规律为( )

A.

B.

C.

D. 【答案】D

•其中则其对数幅频特性曲线

【解析】系统为I 型系统,有一个惯性环节,一个微分环节,一个振荡环节。且由题可知其转折频率大小关系为:

4. 己知二阶系统

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

5. 单位负反馈系统的开环传递函数为

A. B. C. D. 【答案】A

【解析】相角裕度为:

6. 若系统的所有开环零点和开环极点均位于8平面的左半平面,则该系统为( )。

A. 闭环系统 B. 开环系统 C. 时变系统 D. 最小相位系统 【答案】D

【解析】如果控制系统的所有极点和零点均位于s 左半平面上,则称该系统为最小相位系统。

_

则其相角裕量=( )

则特性曲线斜率变化为:

二、填空题

7. 对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:_____、快速性和_____。

;准确性(或:稳态精度,精度) 【答案】稳定性(或:稳,平稳性)

8. 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

9 在三频段理论中,,, 低频段决定系统的_____中频段决定系统的_____高频段决定系统的_____。.

【答案】稳态性能;动态性能;抗干扰性能。

【解析】系统的低频特性决定系统的稳定精度,中频段决定系统的快速性,高频段决定了系统抗高频噪声干扰的能力。

10.已知线性系统状态转移矩阵

则系统的状态阵A 为 【答案】

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。

12.什么是反馈控制原理? 反馈控制系统的主要特点是什么?

【答案】反馈控制原理即按偏差控制的原理。系统的输出量通过反馈通道引入输入端,并与输入信号进行比较产生偏差信号,利用所得的偏差信号产生控制作用调节被控对象,达到减小偏差或消除偏差的目的。反馈控制系统具有抑制任何内、外扰动对被控量产生影响的能力,有较高的控制精度,但结构复杂。

四、分析计算题