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2018年北京市培养单位遥感与数字地球研究所857自动控制理论考研仿真模拟五套题

  摘要

一、单选题

1. 已知系统

【答案】C

2. 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:

3. 闭环传递函数为

A.T

B.

C. D.0 【答案】B

【解析】

闭环传递函数进行拉氏反变换有

故选B 。

4. 设

( )。

【答案】C

【解析】由位移定理可得

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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

则其相角裕量=( )

_

的单位脉冲响应曲线

处的值为( )。

5. 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;

,则下列说法正确的是( )。

时才稳定;

D. 不能判用相角裕度判断系统的稳定性 【答案】C

6. 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 。

二、填空题

7. 最小相位系统是指_____。

【答案】S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点

8. 系统的微分方程是是_____。

【答案】微分方程中没有交叉项,没有高于一次的项,满足线性系统要求,为线性系统。

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其中为输出量为输入量,该系统

9. 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】

10.线性定常离散系统稳定的充要条件是其特征根均位于_____。

【答案】单位圆内。

【解析】由于Z 变换与Laplace 变换之间的映射关系为性时,只需判断其特征方程根 是否位于单位圆内。

,T 为采样周期,在S 平面内当

系统稳定时所有特征根位于左半平面,映射到z 平面中则是单位圆内,因此判断离散系统的稳定

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.试简述控制理论的基本任务。

【答案】自动控制是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动按照预定的规律运行。控制理论主要是研究自动控制系统的分析和设计问题,包括经典控制理论和现代控制理论。

四、分析计算题

13.最小相位系统的开环渐近幅频特性曲线如图1所示,其中,参数

(1)求开环传递函数表达式;

(2)给出闭环系统相位稳定裕量表达式。当的稳定性,并画出Nyquist 图的大致形状;

时,判别系统为已知。

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