2017年华东理工大学信息科学与工程学院816控制原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、单选题
1. 反馈控制系统如图所示,求闭环传递函数
( )
图
【答案】A
【解析】
此系统有一条回路
有两条两条前向通路
根据梅森增益公式可得
2. 若要求在不降低原系统频带宽的前提下,增大系统的稳定裕量,则可采用( )
A. 相位滞后校正 B. 相位超前校正 C. 顺馈校正 D. 提尚増益 【答案】B
【解析】采用超前校正可以増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。
3. 闭环传递函数为
A.T B. C.
的单位脉冲响应曲线在处的值为( )。
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. 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. 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
6. 某系统的结构图如图所示,当输入信号r (t )=2sint时( )。
当
图
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、简答题
7. 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。
8. 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。
9. 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。