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2017年北京市培养单位电工研究所857自动控制理论考研仿真模拟题

  摘要

一、单选题

1. 确定极限环振幅大小的原则是

A. B. C. D.

对应的振幅

对应的频率

对应的振幅

对应的频率

交点处的( )。

【答案】C

【解析】求自振振幅:先求曲线振幅。

2. 有一个三阶的三输入系统

交点处的频率,再代入到

表达式中求

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 。

3. 观察开环系统频率特性的( ),可以判断系统的型别。

A. 高频段 B. 中频段 C. 低频段 D. 无法判断 【答案】C

【解析】系统的低频段决定系统的型别。

4. 单位负反馈系统的开环传递函数为( )。

A.k=10时,系统有一对正的共轭复根,单位阶跃响应振荡发散 B.k=10时,系统有一对负的共轭复根,单位阶跃响应振荡衰减

C.k=10时,系统有两个负的重实根,单位阶跃响应无超调 D.k=10时,系统有两个负的重实根,单位阶跃响应有超调 【答案】D

【解析】当K=10时,系统的闭环特征方程为

调。

5 系统开环传递函数为.

A.0.1

B.10 C.0.05 D.0

【答案】D

【解析】由题意可知

6. 如果系统的状态处于某一极限环上,此极限环是稳定的极限环的条件是( )。

A. 系统能回到该极限环

B. 系统振荡离开此环到相邻的环上 C. 系统振荡收敛于原点 D. 系统振荡发散到无穷远处 【答案】A

【解析】根据稳定极限环定义:当

时,起始于极限环内部或外部的相轨迹均卷向极限环。

所以任何微小扰动使系统的状态离开极限环后,最终会回到这个极限环。

则系统在输入信号

作用下的稳态误差为( )。

即系统由两个负的重实根,由于右边闭环零点-1的影响,单位阶跃响应有超

二、填空题

7. 由于状态能完整地表征系统的动态行为,因而利用状态反馈时,其信息量大且完整,而输出反馈仅利用了_____进行反馈,其信息量较小。但是,由于输出反馈所用的_____实现起来比较方便。

【答案】部分状态变量;反馈变量可以直接得到。

8. 设某最小相位系统的相频特性为_____。

【答案】

则该系统的开环传递函数为

9. 一阶惯性环节

【答案】

的过渡过程时间_____

10.对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:_____、快速性和_____。

;准确性(或:稳态精度,精度) 【答案】稳定性(或:稳,平稳性)

三、简答题

11.系统校正方法通常有哪几种?它们各有什么特点?请简单分析叙述之。

【答案】按照校正装置在系统中的连接方式,控制系统的校正可以分为串联校正,反馈校正和复合校正。

串联校正环节和原系统直接连接,其频率特性直接和原系统的频率特性相加,串联校正对参数变化敏感、简单易用。

反馈校正利用反馈校正装置包围待校正系统中极不利于系统性能的环节,形成局部反馈回路,在局部反馈回 路的开环幅值远大于1的条件下,局部反馈回路的特性主要取决于反馈校正装置,可以忽略被包围的部分,从而 使校正后系统的性能满足要求。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。

复合校正主要是为了减小误差,在反馈回路中加入前馈通路,前馈控制主要用于下列场合:①干扰幅值大且频繁、对被控变量影响剧烈、单纯反馈控制达不到要求时;②主要干扰是可测不可控的变量;③对象的控制通道 滞后大、反馈控制不及时,控制质量差时,可采用前馈一反馈控制系统,以提高控制质量。

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