2017年长春理工大学电子信息工程学院自动控制原理考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 试述正反馈控制的优缺点。
【答案】（1）优点：可以提高放大环节的放大系数； （2）缺点：容易使系统不稳定。
2． 局部反馈校正在控制系统的设计过程中起什么作用？
【答案】局部反馈校正在控制系统中的应用可以减小系统的惯性，加快系统的反映速度，从而提高系统的调节品质。
3． 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。
二、分析计算题
4． 设单位反馈系统的开环传递函数为
（1）求K=20、单位斜坡输入r （t ）=t时，系统的稳态误差； （2）欲使系统的稳态误差减小10倍，应该采取什么措施？ 【答案】（1）系统的静态速度误差系数为
则单位斜坡输入时，系统的稳态误差为
（2）由速度误差系数的表达式，知此系统的稳态误差和系统的开环增益成反比，故要使系统的稳态误差减小10倍，如果仅将系统的开环增益增大10倍，此时的特征方程为D （s ）=s（s+1）+200=0。（s+5）用劳斯判据易判断系统不稳定，因此引入PD 串联校正。设此时的开环传递函数为
静态速度误差系数为
系统的特征方程为
列写劳斯判据如下所示：
表
系统稳定，达到性能要求。
5． 系统结构图如图所示。
（1）写出系统的状态空问方程； （2）求出其传递函数矩阵； （3）求系统的状态转移矩阵； 【答案】（1）系统的状态方程为
（2）系统的传递函数为
（3）状态转移矩阵为
图
6． 已知一单位负反馈控制系统的开环传递函数为系统的稳态误差。
（2）r （t ）=l+2t
在以下输入情况下，请计算
【答案】（2）1/250。
7． 已知负反馈系统的开环传递函数为
试作出T 从【答案】特征方程
等效开环传递函数为
根轨迹的起点与终点：由于此时零点数大于极点数，由
可得：当T=0时，一条根轨迹起始于根轨迹渐近线与实轴的交点考虑到
与
对应. 因此
根轨迹渐近线与实轴正方向的夹角为：等效开环传递函数的极点为
别为
根轨迹图如例图所示。
到等效开环传递函数的零点
的相角分
远处，当
时，根轨迹终止于零点。
的根轨迹图。