2017年东北电力大学自动控制原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 复合校正中的动静态全补偿方法在工程应用中有哪些困难?
【答案】由于复合校正中的前馈校正装置中,往往出现传递函数分子的阶数高于分母的阶数,因而难以工程实施。
2. 对于最小相位系统而言,采用频率特性法实现控制系统的动静态校正的基本思路是什么?静态校正的理论依据是什么?动态校正的理论依据是什么?
【答案】设校正装置的形式为
,根据开环传递函数的形式以及对系统静态指标
的取值;然后再根据对系统的
的具体要求,确定校正装置中积分环节P 的个数,以及比例环节网络,实施动态校正。
动态指标的要求,根据受控对象的结构特征,选择超前校正网络、滞后校正网络或滞后超前校正
静态校正的理论依据:通过改变低频特性,提高系统型别和开环增益,以达到满足系统静态性能指标要求的目的。
动态校正的理论依据:通过改变中频段特性,使穿越频率和相角裕量足够大,以达到满足系统动态性能要求的目的。
3. 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
4. 已知某控制系统的微分方程为
试列写该系统的状态空间表达式。
【答案】由系统微分方程可知系统传递函数为:
由传递函数可知
则该系统可控标准型为
5. 设系统结构图如图(A )所示。
分别为-2, -3, -5; 若的取值范围。
的幅频特性如图(B )所示,幅相曲线和负实轴交点
在右半S 平面没有极点,则为使闭环系统稳定,试确定比例系数
图
【答案】
6. 已知系统的结构如图所示。试确定使系统稳定且在输入时K 的取值范围。
作用下的稳态误差
图
【答案】18 7. 某单位反馈控制系统,开环传递函数为 当调整 态误差过大,为满足稳态要求,K 应为串联滞后校正。 绘制幅频特性如图所示。 时,系统刚好满足动态指标的要求。但在 试问有什么办法可以解决这一矛盾。 时,稳 【答案】増益扩大10倍将导致对数幅频曲线上移,使截止频率増大,稳态误差过大,可采用 图 可得 增益扩大10倍对数幅频曲线上移,要保证截止频率不变,则可增加惯性环节 为保证高频段与原系统重合,増加一阶微分环节 根据校正后的幅频特性,有 解得 校正后系统的传递函数为 因此校正环节传递函数为 8. 带有库仑摩擦的二阶系统如图1所示。试求点并判断其类型。 平面上的相轨迹方程、等倾线方程,确定奇 图1 【答案】由系统框图可知 又 则分段线性微分方程为