2017年东北石油大学自动控制原理(同等学力加试)考研复试核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 说明为什么局部闭环校正（并联校正）可以设计成具有较强的抗参数干扰能力？
【答案】局部闭环校正属于反馈校正，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。
2． 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。
3． 说明频率法超前校正和滞后校正的使用条件和计算步骤。
【答案】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。滞后校正一般用于对动态平稳性要求严格或稳定精度要求较高的系统。频域法超前校正装置
（1）根据稳态误差要求，确定开环增益K 。
（2）利用已确定的开环増益，计算未校正系统的相裕量。 （3）根据指标要求，确定系统中需要增加的相角超前量（4）由式幅值等于一
角值
确定值及
的点所对应的频率
的设计步骤如下。
值，在未校正系统的对数幅频特性曲线上找到
并且在此频率上产生最大超前相
这一频率为所选网络的
（5）确定超前网络的交接频率（6）验算。 频域法滞后校正装置
的设计步骤如下。
（1）根据给定静态误差系数的要求，计算系统的开环增益K 。并画出未校正系统的Bode 图，求出相应的相位裕量和増益裕量。
（2）在作出的相频曲线上寻找一个频率点，要求该点处的开环频率特性的相角
为
以这一频率作为校正后系统的剪切频率
量，修正值
，补偿滞后校正带来的相位滞后。
上式中
，为系统所要求的相位裕
（3）设未校正系统在处的幅值等于
据此确定滞后网络的值。据此可保证在剪切频率
处，校 正后开环系统的幅值为0。 （4）选择滞后校正网络中的一个转折频率
则另一个转折频率为
（5）校验。画出校正后系统的Bode 图，并求出校正后系统的相位裕量。校核设计指标，如果不满足要求， 可通过改变T 值，重新设计滞后校正网络。
二、分析计算题
4． 在如图1所示电路中，二极管是一个非线性元件，流经它的电流和加在它上面的电压满足关
系
设电路中
求在静态工作点附近输入、输出增量
（1）列写系统输入u 输出t 之间满足的微分方程，画出反映系统动态性能的方框图： （2
）设系统静态工作点为
间的传递函数。
图1
【答案】（1）由题意可得系统的微分方程为
系统动态性能方框图如图2所示。
图2
（2）对微分方程线性化可得
将静态工作点
则有
等式两边进行拉氏变换并整理可得静态工作点附近输入、输出增量间的传递函数为
5． 己知某控制系统的方框图如图1所示，其中，框图或信号流图方法，求传递函数线部分可以用
来代替，但要列出
为系统输入，为系统输出，试用方的表达形式，图中虚
（为了简化
的具体表达式。）
图1
【答案】
由系统方框图可知
系统方框图化简过程如下所示：
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