2017年北京市培养单位空间应用工程与技术中心857自动控制理论考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、单选题
1． 已知控制系统如图所示，该系统在单位斜坡函数输入作用下的稳态误差是（ ）。
A.0.2 B.0.4 C.0.02
D.0.04
图
【答案】A
【解析】由题意可知误差传递函数为
2． 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：
3． 系统的传递函数是
_
则其相角裕量=（ ）
则使系统状态完全能控能观的参数a 的取值为（ ）。
【答案】A
4． 下面系统中属于线性系统的是（ ）。
A.1和2
B.1 C.2
D. 都不是 【答案】D
【解析】系统（1）（2）均不满足线性系统叠加原理，都不是线性系统。 5． 已知系统
【答案】C
6． 单位反馈系统的开环传递函数为
A. 稳定系统 B. 临界稳定系统 C. 不稳定系统 D. 稳定性难以确定 【答案】C
【解析】闭环系统特征方程为劳斯表为：
表
列写
则闭环系统是（ ）。
能控不能观，则系统（ ）
A. 能控能观 B. 能控不能观 C . 能观不能控 D . 不能控不能观
第一列不全为正，根据劳斯判据知系统不稳定，故选C 。
二、填空题
7． 串联超前校正会使开环系统的截止频率_____，抗干扰能力_____。
【答案】变快变差
【解析】采用超前校正可以增大系统的稳定裕度和频带宽度，提高了系统动态响应的平稳性和快速性。但是，超前校正对提高系统的稳态精度作用不大，且使抗干扰的能力有所降低。
8． 系统的微分方程是是_____。
【答案】微分方程中没有交叉项，没有高于一次的项，满足线性系统要求，为线性系统。
増加、高频幅值增加，则闭环系统的响应速度
其中为输出量为输入量，该系统
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．已知一线性定常系统的传递函数为稳态输出为_____。
【答案】
则当输入信号为
时，此系统的
三、简答题
11．传递函数为
的控制器具有哪种控制规律？某参数选择一般有什么特点？
加入系统 后，对系统的性能有哪些改善？
【答案】传递函数为
的控制器为PID 控制器，在低频段具有改变低频段
；在中频段，可以改变剪切频率，从而改的起始高度（P 作用）及系统低频特性的斜率（I 作用）
；在高频段，能改变高频段的斜率，増加系统的变中频段的长度，影响系统的快 速性（D 作用）抗高频噪声干扰的能力。
比例（P ）调节作用及参数选择：是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现偏差，比例调节立即产生调节作 用以减少偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。
积分（I ）调节作用及参数选择：使系统消除稳态误差，提高无差度。有误差，积分调节就进行，直至无误 差，积分调节停止，积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决于积分时间常数T , T 越小，积分作用就越强。 反之T 大则积分作用弱，加入积分调节可使系统稳定性下降、动态响应变慢。积分作用常与另外两种调节规律 结合，组成PI 调节器或PID 调节器。
微分（D ）调节作用及参数选择：微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。因此，可以改善系统的动态 性能。在微分时间选择合适的情况下，可以减少超调，减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过 强的微分调节，对系统抗干扰不利。此外，微分反映的是变化率，当输入没有变化时，微分作用输出为零。微分 作用不能单独使用，需要与另外两种调节规律相结合，组成PD 或PID 控制器。
如果PID 控制器的参数选择恰当的话，可以改善系统的稳态误差，动态特性和高频抗噪声能力。