2017年北京林业大学工学院855自动控制原理考研题库
● 摘要
一、填空题
1 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。
2. 相平面的概念:_____。
【答案】设一个二阶系统可以用常微分方程
1来描述。其中
的
描述。如果
线性或非线性函数。在一组非全零初始条件下,
系统的运动可以用解析解
取构成坐标平面,则系统的每一个状态均对应于该平面上的一点,则这个平面称相平面。
3. 在反馈控制系统中,设置_____或_____可以消除或减小稳态误差。
【答案】开环增益;提升系统型次。
【解析】消除或减小稳态误差的措施:1、增大系统开环增益或扰动作用点之前系统的前向通道增益;2、在系统前向通道或主反馈通道中设置串联积分环节,即提高系统型次;3、串级控制抑制内回路扰动,适用于精度较高的系统;4、采用复合控制方法。
4. 奈奎斯特稳定判据中,Z=P-R, 其中P 是指_____,Z 是指_____, R 指_____。
;闭【答案】开环传递函数中具有正实部的极点的个数,(或:右半S 平面的开环极点个数);环传递函数中具有正实部的极点的个数(或:右半S 平面的闭环极点个数,不稳定的根的个数)奈氏曲线逆时针方向包围(-1,J0)整圈数。
5. 设系统的开环传递函数为
【答案】
6. 两个传递函数分别为
为_____(用
【答案】
则其开环幅频特性为_____,相频特性为_____。
的环节,以并联方式连接,
其等效传递函数为表示)。
二、分析计算题
7. 系统开环对数幅频特性如图所示,写出系统的开环传递函数,并求幅值穿越频率
图
【答案】由系统开环对数幅频特性可知,系统在低频段的折线斜率为-20, 则系统为I 型系统,转折频率为=
设系统的开环传递函数为
K 为系统的开环增益。
在低频段,
折线的方程为K=10, 因此系统的开环传递函数为
当
8. 单位负反馈最小相位系统的对数幅频特性如图所示,求开环传递函数及相位裕度
时,代入低频段折线方程可得
由图所示,
将
则由中频段的折线方程
可得代入可得
图
【答案】由系统的对数幅频特性曲线可设开环传递函数为
9. 设单位负反馈系统的开环传递函数为
(1)求系统相角裕量为60°时的K 值; (2)求系统幅值裕量为20DB 时的K 值; (3)估算谐振峰值【答案】⑴
(2)
(3)
10.设某单位负反馈系统的闭环传递函数为
试求系统在单位斜坡输入作用下的稳态误差。 【答案】系统的误差传递函数为
单位斜坡作用下的稳定误差为
时的K 值。