2018年上海海洋大学中国水产科学研究院(联合培养)920控制理论基础之自动控制原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1． 稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用_____; 在频域分析中采用_____。
【答案】稳定；劳斯判据；奈奎斯特判据
2． 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）
3． 自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为_____; 当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为_____; 含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于_____。
【答案】开环控制系统；闭环控制系统；闭环控制系统
4 在三频段理论中，，， 低频段决定系统的_____中频段决定系统的_____高频段决定系统的_____。．
【答案】稳态性能；动态性能；抗干扰性能。
【解析】系统的低频特性决定系统的稳定精度，中频段决定系统的快速性，高频段决定了系统抗高频噪声干扰的能力。
二、分析计算题
5． 某非线性系统的结构如图1所示。
要求：（1）若系统存在频率为（注：线性环节中的
的自持振荡，试求此时的k 值和振幅A ;
（2）确定系统只有一个自振点的条件。
非线性环节的描述函数为
图1
【答案】（1）由题意可得
即
的虚部恒为
当
时，其实部
其模随ω增加递减。在同一坐标系下画出两曲线如图2所示。
图2
由系统存
在
由于
的自振，
即
的相角
为
时，两曲线相交
。
的虚部恒为-j ，得到
根据幅角关系有
解得（2）当
时，设
与负虚轴的交点为
，
若
则只有一个自振点。因此系统
只有一个自振点的条件为
6． 画出如图1所示系统结构图对应的信号流图，并用MAson 公式求
和
图1
【答案】系统的信号流图如图2所示。
图2
对于
有
对于
有
7． 设系统开环传递函数为
围，并画出系统稳定时的奈奎斯特曲线图。
【答案】令
整理得
当
虚部为零时，可得
代入可得此时的实部为
系统的奈奎斯特图如图所示，由于系统开环不稳定，在s 右半平面的极点个数为1, 要使系统
试用频率法确定使系统闭环稳定的的取值范