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1、2017年哈尔滨工业大学航天学院807控制理论考研强化模拟题一、填空题1 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。2 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。 3 串
2、联超前校正会使开环系统的截止频率増加、高频幅值增加，则闭环系统的响应速度_，抗干扰能力_。【答案】变快变差【解析】采用超前校正可以增大系统的稳定裕度和频带宽度，提高了系统动态响应的平稳性和快速性。但是，超前校正对提高系统的稳态精度作用不大，且使抗干扰的能力有所降低。 4 已知线性系统状态转移矩阵 则系统的状态阵A 为 【答案】 5 最小相位系统是指_。【答案】S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点二、简答题6 在二阶系统中加入比例微分控制后，使系统的自然振荡频率生了什么变化，对系统性能有哪些改善？【答案】设二阶系统校正前的开环传递函数为加入的比例微分控制阻尼系数和开环增益K 发为为校正后的
3、开环传递函数为，校正后的闭环传递函数阻尼比变为可见校正后系统的自然振荡频率变为开环増益变为系统的超调量变小。 7 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
4、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：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。三、分析计算题8 某最小相位系统开环对数幅频特性如例图所示，已知算系统的稳态精度、超调量和调整时间。 位于两个转折频率的几何中心，试计 图【答案】系统的开环传递函数为 因为由位于转折频率和的几何中心，则 或由 得 速度误差系数为加速度误差系数
5、系统对加速度从低频渐近线的斜率可知系统为II 型。 则位置误差系数为输入时的稳态误差为 因为转折频率与较近，故不能将该系统近似看成二阶系统去估算时域指标，只和-2.24，不存在主导极点。） 闭环谐振峰值为 .超调量 系统的调节时间为 9 某控制系统框图如图所示，其中（1）对系统稳定性的影响；（2）对系统阶跃响应动态性能的影响；（3）当系统输入为斜坡信号时，系统稳态误差的影响。 为正常数为非负常数。试分析的值：能用经验公式。（实际上K=2.236时闭环极点为系统的相角裕量为 图【答案】由图可知，系统开环传递函数为（1）系统特征方程为由劳斯判据可知 时，系统稳定。（2）由开环传递函数形式，与二阶系统标准形式比较系数可得： 一、填空题考研试题
