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2018年福州大学电气工程与自动化学院812自动控制理论考研仿真模拟五套题

  摘要

一、单选题

1. 在频率法校正中,利用串联超前校正网络和串联滞后校正网络的实质是( )。

A. 前者主要利用相位超前特性,后者利用相位滞后特性 B. 前者利用低频衰减特性,后者利用高频衰减特性 C. 前者利用低频衰减特性,后者利用相位滞后特性 D. 前者利用相位超前特性,后者利用高频衰减特性 【答案】D

2. 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

3 系统的开环传递函数为.

斜率变化规律为( )

A.

B.

C.

D. 【答案】D

【解析】系统为I 型系统,有一个惯性环节,一个微分环节,一个振荡环节。且由题可知其转折频率大小关系为:

则特性曲线斜率变化为:

•其中

则其对数幅频特性曲线

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. 某系统的结构图如图所示,当输入信号r (t )=2sint时( )。

A. 系统的闭环频率特性B. 系统的闭环频率特怛C. 系统的稳态输出D. 系统的稳态输出E. 系统的稳态输出【答案】C 【解析】

由频率特性可得

故选择C 。

6. 下面四个控制器的传递函数中,哪一个是滞后一超前控制器?( )

【答案】A

7. 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:

则其相角裕量=( )

_

二、分析计算题

8. 离散系统方框图如例图1所示。要求

超调量

过渡过程时间

试用模

拟化方法设计数字控制器的脉冲传递函数D (z )。

图1

【答案】将时域指标根据经验公式

求得闭环谐振峰值

再由

求得相角裕根据经验公式

应有

由于零阶保持器引起相位的滞后,其对系统的影响应折算到未校正系统的开环传递函数中去,零阶保持器的传递函数

其中T 为采样周期。考虑到采样后离散信号的频谱与原连续信号频谱在幅值上相差倍,故零阶保持器对系统的影响可近似看成一个惯性环节

如果取采样周期为

则采样角频率为

于是零阶保持器的对系统的影响近似为

如果取

并考虑零阶保持器的影响,未校正系统的开环传递函数为

可画出其对数幅频特性如图2所示。由图可知,未校正系统剪切频率为

换算成频域指标相角裕度和剪切频率