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一、简答题

1． 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。

【答案】

表

2． 自动控制系统为什么要采用闭环形式？

【答案】对于一个控制系统，可能存在各种内、外扰动影响系统的输出，使被控量偏离期望值而出现偏差。闭环控制方式是按偏差进行控制的，其特点：是无论什么原因，当使被控量偏离期望值而出现偏差时，必定会产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控量与期望值趋于一致。按闭环控制方式组成的反馈控制系统，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。

二、分析计算题

3． 最小相位系统对数幅频渐近特性如图所示，图中=100rAD/s。试确定： （1）系统的开环传递函数（2）计算系统的相位裕度 （3）判断系统的稳定性。

为转折频率，剪切频率

图

【答案】（1）可求得为

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系统的开环传递函数

（2）根据剪切频率

可得系统相角裕度为

（3）因为

故系统不稳定。

4． 系统的方框图如图2-42示。

（1）用方框图简化的方法求系统的传递函数（2）求使系统稳定的A 取值范围。

图

【答案】⑴

（2）

为已知。 时，判别系统

5． 最小相位系统的开环渐近幅频特性曲线如图1所示，其中，参数

（1）求开环传递函数表达式；

（2）给出闭环系统相位稳定裕量表达式。当的稳定性，并画出Nyquist 图的大致形状；

（3）设参考输入

求系统的稳态误差。

图1

【答案】（1）转折频率为

设系统的开环增益为K , 则系统的开环传递函数为

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（2）系统的相角裕度为

系统稳定。

系统稳定，奈奎斯特图需顺时针补偿180°, 故补偿前系统的奈奎斯特图必包含（-1，jO ）点，系统奈奎斯特图如图2所示。

图2

（3）系统误差速度系数和加速度误差系数分别为

输入

时，系统的稳态误差为

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