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本书根据历年考研大纲要求并结合历年考研真题按照考研题型进行了整理编写，涵盖了这一考研科目重点试题及高频试题并给出了详细参考答案，针对性强，有的放矢，提高复习效率，是考研复习首选资料。
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1．列举反映系统动态性能的5项指标。如果单纯增大反馈控制系统的开环增益，这些指标将如何变化？
【答案】增大开环增益后自然振荡频率增大，阻尼比较小，但阻尼比与自然振荡频率的乘积保持不变，动态响应变快，上升时间和峰值时间变小，超调量变大，振荡次数变大，调节时间保持不变。
2．(1)若单位负反馈系统的开环传递函数为，请问该系统的闭环根轨迹图中可能存在复数分离点吗？请说明理由。
(2)某负反馈最小相位系统的开环增益为5,其幅值裕度为20dB，则保证闭环系统稳定的最大开环增益为多少？
(3)频率响应法设计校正环节时，若校正前系统相角裕度，校正后的相角裕度
,则采用串联超前校正还是采用串联滞后校正比较合适？请说明理由。
(4)已知系统的状态方程为，初始状态，试求该状态方程的解x(t)。
(5)线性定常系统经过状态空间的线性变换后特征值改变吗？试证明之。
【答案】(1)分离点为根轨迹上的点，根轨迹关于实轴对称，若存在复数分离点，一定为共轭复数，系统一定为四阶以上，该系统为三阶系统,所以不存在分离点。
(2)最大开环增益为50。
(3)因为相角裕度需要提高，超前校正无法提供大的相角，选择串联滞后校正比较合适。
(4)。
(5)特征值不变。设原系统动态方程为
令，新系统动态方程为
则，得证。
3．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
4．增大控制器的比例控制系数对闭环系统输出有何影响？为什么加人滞后校正环节可以提高稳态精度，而又基本上不影响暂态性能？
【答案】增大控制器的比例控制系数使系统的带宽增加，系统反应变快、超调量增加、稳态精度提高，但抗高频干扰能力降低。
滞后校正具有高频衰减特性，如果在滞后校正环节前面串联一增益，可以使滞后环节对中、高频没有影响，而使系统的低频段提高，系统的稳态精度变好，系统的动态性能是由系统的中频段决定的，中频段不变，即对其暂态性没有影响。
5．已知线性定常系统：
(1)写出系统的传递函数；
(2)判别系统的能控性和能观性，并指明每个状态变量的能控性、能观性。
【答案】(1)
(2)由于状态空间表达式已经是Jordan标准型，可直接进行判断。对于第一个Jordan块，对应于该块的b阵最后一行不为零，故可控；对于第二个Jordan块，对应于该块的b阵最后一行不为零，故可控；于是，系统的所有状态均可控；对于第一个Jordan块，对应于该块的c阵第一列为零，故不可观；对于第二个Jordan块，对应于该块的c阵最后一列为零，故不可观；于是，系统的状态不可观。
6．在计算机控制系统中，常采用增量PID算法。与位置PID算法相比较，说明两者的差别及其使用特点。
【答案】增量型PID算法的输出值是两采用时刻间的差，即相对值，增量式算法优点:①算式中不需要累加。控制增量的确定仅与最近3次的采样值有关，容易通过加权处理获得比较好的控制效果；②计算机每次只输出控制增量，即对应执行机构位置的变化量，故机器发生故障时影响范围小、不会严重影响生产过程；③手动——自动切换时冲击小。当控制从手动向自动切换时，可以作到无扰动切换。对于位置式PID控制算法，当前采样时刻的输出与过去的各个状态有关，计算时要对e(k)进行累加，运算量大；而且控制器的输出u(k)对应的是执行机构的实际位置，如果计算机出现故障，u(k)的大幅度变化会引起执行机构位置的大幅度变化。
7．何谓自动控制？开环控制和闭环控制各具存什么样的特点？
【答案】自动控制：在无人直接参与下，利用控制装置操纵被控对象，使被控量等于给定量。
开环控制特点：开环控制是按给定值控制，控制方式比较简单，但控制精度受到原理上的限制。
闭环控制特点：闭环控制为偏差控制，可以使反馈回路中的干扰信号得到抑制，因而控制精度较髙，但闭环控制有可能使系统不稳定。
8．试说明串联超前校正的应用场合及所能达到的校正效果。
【答案】超前校正具有相角超前和幅值扩张的特点，即产生正的相角移动和正的幅值斜率。超前校正正是通过其幅值扩张的作用，达到改善中频段斜率的目的。故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。串联超前校正一般用于稳态性能已满足要求，但动态性能较差的系统。
9．试叙述主导极点的定义？
【答案】闭环主导极点是在系统动态响应中起主要作用的极点，如果某极点(或某对极点)到