研究生入学复试(面试)题库(控制科学与工程相关专业)讲课教案.docx

研究生入学复试〔面试〕题库〔限制科学与工程

相关专业〕

1.时域闭环系统的动态性能指标都有哪些？〔请具体描述三个

Trtptstd超调量

2.时域闭环系统的稳态性能指标都有哪些？〔解答出3种〕

稳态误差

3.分析时域系统稳定的充分必要条件是什么参数.〔举例说明〕

所有的闭环特征根均具有负实部

4.分别说出系统的开环传递函数和闭环传递函数是如何定义的.

传递函数的定义是线性定常系统输出拉式变换与输入拉式变换之比,开环指断开主反响回路.

5.时域系统稳定的充分必要条件是什么？〔注：用解答〕

要大于0小于1

6.如何用劳斯判据判断系统的稳定性,并简述该方法的优点.

第一列均为正数那么是稳定的.不必求解方程就可以判定一个多项式方程中是否存

在位于复平面右半部的正根.

7.如何应用劳斯〔Routh〕稳定性判据来判别系统的稳定性？

同上

8.在时域中,二阶系统稳定的充分必要条件是什么？〔提示：用阻尼比的概念解答〕

阻尼比大于0,工＞0.

9.应用根轨迹方法分析在什么情况下系统稳定？

无论K为何值,其特征根始终位于复平面的左半平面.

10.应用什么方法能使被控系统的频带加宽,加宽中频带对系统的性能有什么影响？

可串联超前校正补偿原系统中频段过大的负相角.加宽中频带可以保证系统具有

适当的相角裕度.

11.简述绘制常规根轨迹的八条规那么.

1)根轨迹的起点和终点：根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点.Kg=0的点称

为起点,Kg—00的点称为终点.

2)根轨迹的分支数与开环有限零点数m和有限极点数n中的大者相等,它们连续

且对称于实轴.

3)当极点数n大于零点数m时,有(n-m)条根轨迹分支沿着与实轴交角为a、交

a(2k1)(k0,1,L,nm1)nm

点为,的一组渐近线趋向于无穷远处,且有

4)实轴上的某一区域,假设其右边开环实数零、极点个数为奇数,那么该区域必是根

轨迹.

5)根轨迹的别离点,两条或两条以上根轨迹分支在s平面上相遇又马上分开的点.

坐标是以下方程的解：

m1n1

11dzj1dpj

nm

pjz

j1i1

a

nm

6〕根轨迹的起始角与终止角.根轨迹离开环复数极点处的切线与正实轴的夹角,

称为起始角,以pj标志；根轨迹进入开环复数零点处的切线与正实轴的夹角称

为终止角,以zi标志

m

pj(2k1)((pj

i1

m

zi(2k1)((Zi

k1

ki

n

Z)(pjPk))

k1

kj

n

Zk)(Zipj))

j1

环特征方程中的sj,然后分别令实部和虚部为零而求得8〕根之和.假设开环传递函数分母阶次n比分子阶次m高两阶或两阶以上,也就是

n-m?2时,那么系统闭环极点之和=开环极点之和二常数.因止匕:

〔1〕闭环根的各分量和是一个与可变参数Kg无关的常数;

〔2〕各分支要保持总和平衡,走向左右对称.

12.如何绘制常规根轨迹？

先画开环零极点分布图,之后可用试探法寻找所有S1点,也可以使用图解法绘制概

略根轨迹〔八条〕

13.系统的调节时间ts是如何定义的？

在响应曲线的稳态线上,取土5%￡±2%乍为误差带,响应曲线到达并不再超出该误

差带的最小时间,称为调节时间.

14.系统的超调量Mp是如何定义的,怎样减小超调？

输出响应的最大值超过稳态值的最大偏离量与稳态值之比的百分数.

可增大系统阻尼比,采用误差的比例微分限制或输出量的速度反响限制可以增大

系统的有效阻尼比.频率法串联校正中申联超前校正和滞后校正都可以减小超调

量.PID限制中也可以适当减小比例系数,增加微分环节等.

15.根据系统的根轨迹图,如何确定系统调节时间ts的大小？

16.根据系统的根轨迹图,如何确定系统超调量Mp的大小？

17.在频域中,系统的相角裕度是怎样定义的？

令幅频特性过零分贝时的频率为c(幅值穿越频率),那么定义相角裕度为

=180+(c)

18.在频域中,系统的幅值裕度h是怎样定义的？

令相角为-180°时对应的频率为g(相角穿越频率),频率为g时对应的幅值

A(g)的倒数,定义为幅值裕度h,即

h,A(g)

19.在频域中,系统的c指的是什么频率,它与相频特性有什么关系？

幅值穿越频率,决定相角裕度.

20.校正后的系统中频带宽度h5时,系统的性能有什么特点？

【没找到直接答案,个人认为是阶跃响应较慢,系统幅值裕度较小,稳定性相对

较差】

21.在频域中,系统稳定的充分必要条件是什么？

由开环频率特性曲线判断闭环系统稳定性,采用奈氏判据.假设开环极点在s右半平面的个数为P,当从0-8时,开环频率特性的轨迹在G〔j〕H〔j〕平面上包围〔-1,j0〕点的圈数为R,那么闭环系统特征方程式在s右半平面的个数为