2018年吉林省培养单位长春光学精密机械与物理研究所857自动控制理论考研强化五套模拟题
● 摘要
一、分析计算题
1． 设某正反馈系统的开环传递函数为
绘制该系统根轨迹图。并由所绘制根轨迹图指出使得系统稳定的参数K 的取值范围。 【答案】由题意可知，系统需按0
根轨迹绘制法则来绘制根轨迹。系统具有三个开环极点
以及一个开环零点
（1）实轴上的
段及
段为根轨迹的一部分。
及相应开环増益K=3
（2）由于n-m=2，根轨迹有两条渐近线，其与实轴正方向的夹角（3）〔4）
可得根轨迹与实轴会合点坐标为（5）由题知系统的特征方程式为：令
代入上式解得根轨迹与虚轴交点坐标
由上可知系统根轨迹如图:
且由图可知，K 在（0, 3）的范围系统是稳定的。
图
2． 图1为角度随动系统方框图，其中，角度编码器增益率放大器增益阻
电流反馈増益减速器速比
测速机反馈增益
电动机力矩系数
电动机电枢电感
前置放大器增益反可变；功
电动机电枢电
电动机反电势系数
电动机转子转动惯量
图1
（1）试求系统开环传递函数； （2）当角频率的关系；
（4）当（5）当
【答案】（1）系统的信号流图如图2所示。
时，试判断系统稳定性；
时，试求系统的稳态误差。
时，试画出系统开环BoDe 图；
（3）假设电枢电感很小，可以忽略不计，试求前置放大器增益反与近似阻尼比及无阻尼自振
图2
则有
由梅森公式，得
（2）当
时，得
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系统的BoDe 图如图所示。
图
（
3）由题意1=0，此时，
系统的闭环传递函数为
则有
（4）当
时，得
系统的特征多项式为
列劳斯表如下
表
由劳斯稳定判据知系统稳定。 （5）当则分别为
时，得
和
时，系统的稳态误差分别为
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