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2017年上海市培养单位上海技术物理研究所857自动控制理论考研强化模拟题

  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. 系统的开环传递函数为

A.20 B.5 C.0

D.

【答案】B

【解析】系统为I 型系统,静态速度误差系数为

3. 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。

4. 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

5. 传递函数的概念适用于( )

A. 线性系统

,则下列说法正确的是( )。

时才稳定;

其速度误差系数为( )

则该校正装置属于( )。

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。

6. 开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标( )。

A. 超调

I B. 稳态误差C. 调整时间D. 峰值时间【答案】A

二、填空题

7. 当系统的输入信号为单位斜坡函数时,_____型以上的系统,才能使系统的稳态误差为零。

【答案】I 。

【解析】当系统的输入信号为单位斜坡函数时,

8. 设某最小相位系统的相频特性为_____。

【答案】

型系统的稳态误差为零。

则该系统的开环传递函数为

9. 能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有_____、_____等。

【答案】微分方程;传递函数(或结构图;信号流图)

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.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。

12.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。

四、分析计算题

13.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

则分段线性微分方程为

将相平面分成上下两个区域。

区域:相轨迹方程和等倾线方程分别为