2018年华东理工大学信息科学与工程学院816控制原理之自动控制原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、单选题
1． 下列串联校正装置的传递函数中，能在
【答案】B
2． 关于传递函数，错误的说法是（ ）
A. 传递函数只适用于线性定常系统；
B. 传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响； C. 传递函数一般是为复变量s 的真分式； D. 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 【答案】B
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
处提供最大相位超前角的是:（ ）。
4． 传递函数的概念适用于（ ）
A. 线性系统 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。
5． 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。
6． 有一个三阶的三输入系统
需要几个采样周期，可以使系统从初始状态转移到原点（ ）。 A. 1个 B. 2个 C. 3个 【答案】C
【解析】系统完全可控，答案为C 。
二、简答题
7． 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。
【答案】
表
8． 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。
9． 对于超前、滞后、滞后一超前三类校正装置
（1）分别阐述其控制功能；
（2）对于PI 控制、PID 控制、PD 控制，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？ （3）对于高通滤波器、中频滤波器、低通滤波器，分别属于上述三类校正装置的哪一类？为什么？
【答案】（1）超前校正具有相角超前和幅值扩张的特点，即产生正的相角移动和正的幅值斜率。超前校正正是 通过其幅值扩张的作用，达到改善中频段斜率的目的。因此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。滞后校正具有幅值压缩和相角滞后的性质，即产生负的相角移动和负的幅值斜率。利用幅值压缩，有可 能提高系统的稳定裕度，但将使系统的频带过小；从另一个角度看，滞后校正通过幅值压缩，可以提高系统的稳 定精度。滞后超前校正装置综合了超前校正装置和滞后校正装置的特点，当系统的动态性能和稳态性能都达不到 要求时，可以考虑使用滞后超前校正装置。
（2）PI 属于滞后校正装置，因为它具有相位滞后作用；PD 属于超前校正装置，因为它可以提高超前相角； PID 属于滞后超前校正装置，因为其在低频段具有滞后效应，在中频段具有超前效应。
三、分析计算题
10．图1为角度随动系统方框图，其中，角度编码器增益率放大器增益阻
电流反馈増益减速器速比
测速机反馈增益
电动机力矩系数
电动机转子转动惯量
电动机电枢电感
前置放大器增益反可变；功
电动机电枢电
电动机反电势系数
图1
（1）试求系统开环传递函数； （2）当角频率的关系；
（4）当（5）当
【答案】（1）系统的信号流图如图2所示。
时，试画出系统开环BoDe 图；
（3）假设电枢电感很小，可以忽略不计，试求前置放大器增益反与近似阻尼比及无阻尼自振
时，试判断系统稳定性；
时，试求系统的稳态误差。