考研851 自动控制原理
题库 · pdf-page · p.40

制结构简单成本较低使用方便,对配用的调节阀没有任何要求;缺点是被控对象总是在波动,控制质量不高,且当被控对象纯滞后较大时,被控量波动幅度较大,不适合控制要求较高场合。

9、什么情况下采用串联超前校正,它为什么能改善系统的性能。

解析:串联超前校正主要用于系统的稳态性能已符合要求,而动态性能有待改善的场合。串联超前校正是利用校正装置的相位超前特性来增加系统的相角稳定裕量,利用校正装置幅频特性曲线的正斜率段来增加系统的穿越频率。从而改善系统的平稳性与快速性。

10、何种情况应用串级控制?

解析:系统对负荷改变时有一定的自适应能力,可用于负荷和操作条件有较大变化的场合。串级控制系统主要应用于对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。同时,当控制系统中存在多个扰动信号,且控制精度要求高时,宜采用串级控制方式,可以显著抑制内回路的扰动影响。

11、引入积分控制的目的是什么?积分控制能否单独使用?

解析:在串联校正时,引入积分控制可以提高系统的型别,有利于系统稳态性能的提高;积分控制是系统增加一个位于原点的开环极点,使信号发生 \(90°\) 的相角滞后,对系统的稳定性不利;

在控制系统的设计中,一般不采用单一的 I 控制器。

12、简述串联超前校正中的核心问题。

答:超前网络的特点是有正的相位角,当它与未校系统相串联时,可以提高系统的相位裕度 \(\gamma\) 及截止频率 \(\omega_c\),因此,如果系统的稳态精度满足要求;而稳定性或过渡过程指标不满足要求,则可用超前网络来补偿。

频率法设计超前校正装置的步骤如下:

1)根据要求的稳态精度指标确定系统开环增益 \(K\)

2)对于上面所确定的 \(K\) 值绘制未校系统的开环对数频率特性,并查出 \(\omega_c\)\(\gamma\)\(K_g\) 的数值。

3)确定超前网络的最大超前角 \(\phi_{max}\)

4)确定超前网络的传递函数。

5)绘制校正后系统开环对数频率特性,并检查 \(\omega_c'\)\(\gamma'\)\(K_g'\)是否满足设计指标。若不满足,应重新选取 \(\phi_{max}\),重复上述过程。

6)确定超前网络的结构及参数。