2021年西安建筑科技大学信息与控制工程学院836自动控制原理(含现代控制理论)考研核心题库之简答题
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一、2021年西安建筑科技大学信息与控制工程学院836自动控制原理（含现代控制理论）考研核心题库之简答题精编
1．某闭环无零点二阶系统出现谐振,则该系统一定存在超调量;反之，某闭环无零点二阶系统出现超调量，则该系统一定存在谐振。这个说法正确吗？并说明理由。
【答案】这个说法不正确。因为有谐振的范围是时，而有超调量的范围是0＜
。因此时，系统有超调量，但没有谐振。
2．为什么二阶欠阻尼系统中的阻尼比通常选择在0.4～0.8范围内工作。
【答案】因为如果系统阻尼比过小，系统反应迅速，超调量大；如果阻尼比过大，虽然超调量小，但系统反应缓慢，阻尼比选择在0.4～0.8基本能保证快速性和超调量不太大的要求。
3．叙述状态反馈和输出反馈对系统能控性的影响，并加以简单说明。
【答案】状态反馈与输出反馈均不改变系统的能控性，设原系统为，状态反馈为
K，加入状态反馈后的系统为，能控性判别矩阵
的每一分块都是的分开线性
组合，于是相当于是通过矩阵初等变换得到的，故rank，即状态反馈不改变原系统的可控性。
对于输出反馈，设反馈为H，反馈后的系统为，仿上面的证明，将HC看成K，故输出反馈亦不改变系统的能控性。
4．画出负反馈控制系统的组成框图，并说明各环节的作用。
【答案】负反馈控制系统的组成框图如图所示。
定值环节：产生参考输入或设定值；
比较环节：产生偏差信号；
放大环节：使偏差信号有足够大的幅值和功率；
校正环节：改善控制系统的性能，使系统能正常工作；
执行环节：偏差的控制作用驱动被控对象；
测量环节：测量被控量和控制量。
图
5．下图所示为自动记录仪小功率随动系统的原理图。待记录电压为系统输入量，记录笔位移L 为系统输出量。电位器、组成的桥式电路的输出反映记录笔的位移。试分析系统的工作原理并画出原理方框图。
图
【答案】由题图知，桥式电路为测量元件，为偏差信号。偏差信号经放大后驱动伺服电动机并经减速齿轮带动记录笔和电位器的滑块移动。当时，偏差信号为正，记录笔正向移动(如向左移动)，同时滑块移动结果使增大，两者的偏差减小；当时，为负，记录笔及滑块均反向移动(如向右移动)，减小，同样使两者偏差的数值减小；当
时，，记录笔及滑块均停止移动。总之，该系统通过负反馈控制使记录笔的位移
跟随输入信号变化而变化。系统的方框图如图所示。
图
6．龙门刨床速度控制系统原理如图所示，其中SM为电枢控制的直流电动机，TG为测速发电机，FD为放大器，CF为触发器，KZ为晶闸管整流装置。试分析系统工作原理，并画出系统的原理方框图。
图
【答案】工作原理：当龙门刨床工作时，给定电压，与测速电机的反馈电压比较后得到偏差信号，经过放大环节FD，再经过触发电路CF，作为控制晶闸管的触发电压，整流输出电压供直流电机工作，此时电机输出转速n。同时，经过测速发电机测速，形成反馈电压，在放大器输入端，经比较形成。当实际转速与给定转速不同时，值为正或者为负，放大器的输出发生变化，经过触发电路CF，晶闸管整流装置KZ，控制输出，从而改变电机的转速。当时，实际转速与给定转速相等，达到控制转速为恒定值的目的。
根据系统的结构，给出原理方框图如图所示。
图
7．已知某一闭环系统有一对主导极点，由于这对主导极点距离S平面的虚轴太近，使得系统的阶跃响应较差，试问系统响应较差表现在哪方面？若想改善系统性能应采取什么措施？
【答案】主导极点距离S平面的虚轴太近，说明主导极点的实部太小，由于极点的实部大小直接影响系统的峰值时间，而且系统的峰值时间与极点实部的大小成反比，故峰值时间太大，系统反应大为缓慢，阶跃响应表现不好，要想改善系统的性能，即增加系统的快速性，可以采取超前校正或其他降低系统阻尼比的措施。
8．如图所示，要求：
(1)指出系统的输出量、给定输入量、扰动输入量、被控对象以及自动控制器的各部分组成，