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1、2017年华东交通大学自动控制原理复试实战预测五套卷一、简答题1 在根轨迹校正法中，当系统的静态性能不足时，通常选择什么形式的串联校正网络？网络参数取值与校正效果之间有什么关系？工程应用时应该注意什么问题？【答案】（1）校正装置的形式为实轴上，零极点非常靠近虚轴，且与受控对象的其他零极点相比可以构成一对偶极子。由于增加一对偶极子基本不改变系统的动态性能，但可以增大系统的开环增益，从而达到减小系统静态误差的目的。（2）零极点之比校正前开环増 益的的取值越大，系统开环增益增加幅度越大，因为校正后的开环增益是倍。，即滞后校正装置。零极点均在负（3）在工程实施时，考虑到系统的稳定性，极点不能太靠近原点
2、。2 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
3、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：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；主要干扰是可测不可控的变量；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。3 自动控制系统为什么要采用闭环形式？【答案】对于一个控制系统，可能存在各种内、外扰动影响系统的输出，使被控量偏离期望值而出现偏差。闭环控制方式是按偏差进行控制的，其特点：是无论什么原因，当使被控量偏离期望值而出现偏差时，必定会产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控量与期望值趋于一致。按闭环控制方式组成的反馈控制系统，具有抑制任何内、外
4、扰动对被控量产生影响的能力，有较高的控制精度。二、分析计算题4 己知闭环非线性系统的微分方程为 式中符号函数定义为（1）在的趋势：（2）在=2, 平面上做出始于x （0），的相轨迹曲线（要求写出第一段相轨迹表达式）并求出这条相轨迹与开关线第一次相交处的坐标和对应时间。【答案】（1）由题意可得非线性微分方程为 开关线为当时，奇点为（-1，0）,坐标变换后得到特征方程为可得 两边积分后为 相轨迹为圆心在（-1，0）的圆；当时，奇点为（1，0），坐标变换后得到特征方程为可得 两边积分后为 相轨迹为圆心在（1，0）的圆。 （2）当x （0）=2，时，代入相轨迹方程的通式可得此时的相轨迹方程为可得系统的
5、相轨迹图如图所示。 因此奇点为中心点，且为虚奇点，由 相平面上确定开关线，指明每个区域相轨迹奇点的位置和类型，并说明系统运动因此奇点为中心点，且为虚奇点。由 图当相轨迹与开关线相交时，由可得 可得第一段相轨迹表达式为采用解析法求解从B 到A 的时间 由相轨迹图可以看出系统运动的趋势为发散振荡。5 系统结构如图所示，其中_输入函数求系统的稳态误差。 图【答案】 特征方程 系统稳定。由系统型别 系统静态误差系数：系统在输入下的稳态误差为： 6 单位负反馈最小相位系统的开环相频特性表达式为 （1）求相角裕度为（2）时系统的开环传递函数。的前提下，试选取参数。，使系统在加入串联校正环节在不改变截止频率 后系统的相角裕度提高到【答案】根据相频特性可得系统的开环传递函数为一、简答题考研试题
