2018年天津农学院工程技术学院831自动控制原理[专业硕士]考研核心题库
● 摘要
一、填空题
1． PID 控制器的输入一输出关系的时域表达式是_____，其相应的传递函数为_____。
【答案】
2． 已知系统微分方程为
则该系统相平面中的奇点位置_____，奇点的性质为_____。
稳定焦点。
【答案】奇点为（0，0），特征方程为
3． 在反馈控制系统中，设置_____或_____可以消除或减小稳态误差。
【答案】开环增益；提升系统型次。
【解析】消除或减小稳态误差的措施：1、增大系统开环增益或扰动作用点之前系统的前向通道增益；2、在系统前向通道或主反馈通道中设置串联积分环节，即提高系统型次；3、串级控制抑制内回路扰动，适用于精度较高的系统；4、采用复合控制方法。
4． 已知线性系统状态转移矩阵
则系统的状态阵A 为 【答案】
二、单选题
5． 已知系统
【答案】C
6． 设
（ ）。
【答案】C
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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
【解析】由位移定理可得
7． 某控制系统的开环传递函数为
那么该系统的开环增益A.0.5 B.2.5 C.5.0 D.10
【答案】B 【解析】由题意
则得
8． 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
时才稳定； （ ）。
，则下列说法正确的是（ ）。
三、分析计算题
9． 单位反馈系统开环传递函数（最小相位系统）的幅频特性曲线如图所示。
（1）求系统此时的相角裕度（2）设计串联校正装置的传递函数误差
闭环系统响应阶跃输入的超调量和调节时间为多少？ ，使系统校正后响应输入
的稳态
而且维持系统开环频率特性的中、高频段和校正前相同。
（3）校正后系统响应阶跃输入的超调量和调节时间和校正前相比较有何变化？
图
【答案】（1）根据系统的Bode 图，得校正前系统的传递函数为
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低频段的渐近线方程为
闭环传递函数为
相角裕度为
由系统的闭环传递函数可以得到
超调量
调节时间
（2）系统校正后响应输入统，不妨设串联校正装置
的稳态误差
可知校正后系统至少是II 型系
解得
则校正后系统的开环传递函数为
检验系统的稳定性，画出系统校正后的开环对数幅频特性曲线，可得
度为
系统稳定，系统中频段幅频特性曲线的斜率为与校正前一致，满足性能要求。
此时的相位裕
高频段幅频特性曲线的斜率
（3）由于加入的串联校正环节相当于超前校正环节，因此校正后系统的带宽増加、动态响应变快、超调量变大、调节时间变短。
10．已知系统的结构如图所示。
图
（1）若要求闭环系统全部特征根都位于Res=-l直线之左，确定K 的取值范围； （2）若要求系统对于输入r （t ）=t作用下的静态误差
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K 应如何取值。