2018年北京市培养单位光电研究院857自动控制理论考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、填空题
1． 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
2． 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】
3． 根轨迹起始于_____，终止于_____。
【答案】开环极点；开环零点
4． 自动控制系统按给定信号的类型可分为_____系统和_____系统。
【答案】连续；离散。
【解析】针对系统输入和输出信号的类别，系统可分为连续和离散系统。 5 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。
6． 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
二、分析计算题
7． 某控制系统方框图如图所示，前向通道中其中，试确定：
（1）如何调节PID 控制器参数环稳定；
（2）如何调节PID 控制器参数
的值，可使控制器简化为PD 控制器，且系统的闭
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为比例积分微分控制器，简称PID 控制器。
分别为比例、积分和微分系数。通常通过调节系数可以得到不同的控制效果。
的值，可使得控制器简化为PI 控制器，且系统闭
环极点均位于s 平面平行于虚轴的直线s=-l的左边。
图
【答案】（1）令
可以使得PID 控制器简化为PI 控制器，此时系统闭环传递函数为
系统闭环特征方程为：
列出Routh 表
由稳定条件可得
（2）令
控制器简化为PD
控制器。此时系统闭环传函为
列Routh 表，
由稳定性判据可得，当满足
时，系统闭环极点均位于S=-1左边。
8． 系统结构图如图所示，e （t ）=r（t ）-B （t ）。
系统闭环特征方程为：
为使系统闭环极点均位于S=-1左边，令z=s+l，代入上式得
图
（1）已知（2）利用求出的调节时间和稳态误差。
【答案】（1）单位阶跃响应进行拉氏变换可得
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的单位阶跃响应为
试求：①系统的稳态输出；②系统的超调量、
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（2）系统的前向通道传递函数为
系统的闭环传递函数为
当
时，
因此
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． 已知非线性系统的结构如图所示，若以
为相坐标，
（1）写出相平面上的开关线方程和分区微分方程；
（2）在坐标原点所在区域内，确定奇点的位置和类型，并写出该区内相轨迹的渐近线方程。
图
【答案】（1）由题意可得
代入整理后为
开关线为
（2）在坐标原点所在区域内，
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，奇点为（0, 0），对应的特
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