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一、简答题

1． 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。

【答案】

表

2． 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。

3． 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。

二、分析计算题

4． 已知某离散（时间）系统的脉冲传递函数为计算法（反 演积分法）求系统在单位阶跃输入信号间函数

【答案】由题意可得

试分别用部分分式法和留数

作用下的输出响应时

利用部分分式法，有

整理并对照系数得到

解得a=—l ，b=0.368，c=l，代入得到

进行Z 反变换可得

使用留数计算法，由

可得

代入可得

5． 已知如图1所示的控制系统由下述微分方程描述：

式中，试求

应满足的条件。

若要求在r （t ）=l+t作用下，系统的稳态误差不大于0.1,

图1

【答案】将已知的微分方程在零初始条件下进行拉氏变换，有

画出系统的结构图如图2所示。

图2

根据e （t ）=r（t ）-C （t ），得到误差传递函数为

代入可得

代入数值，可得系统的特征方程为稳定，列写劳斯表如下所示：

表

首先应使系统闭环

可得

6． 描述系统的微分方程为：

式中，

都为正常数，

为比例控制器的增益。

（1）画出系统的方框图，求参考输入r （t ）到输出y （t ）之间的传递函数，参考输入r （t ）到误差e （t ）=r（t ）-y （t ）之间的传递函数；

（2）求使系统稳

定

的取值范围。设r （t ）=l-t, 为使系统的稳态误差的取值应满足什么条件？