中南大学信息科学与工程学院 2010年硕士研究生复试试题
B 类 0808电气工程、082302交通信息工程及控制、430108电气工程
注：除规定做在试卷纸上的题目外，其他题目一律要求做在答卷纸上，
《自动控制理论》部分（共40分） 一、填空（共10分，每小题1分）（此题必须做在该试题纸上，否则不给分） （1）反馈控制原理是指 。

（2） 和 相结合的控制方式称为复合控制方式。

（3）时域中常用的数学模型有 ，复数域中常用的数学模型有 ，频域中常用的数学模型有 。

（4）线性定常系统的传递函数定义为 ，它只取决于系统或元件的 ，与 无关。

（5）常用的典型输入信号有 。

（6）非线性系统描述函数法分析的应用条件为非线性系统应简化成 闭环连接的典型结构形式，非线性环节的输入输出特性应是 ，系统的线性部分应具有较好的 。

（7）线性控制系统对输入信号的响应由 和 两部分组成。

（8）PD 控制器是是一种相位 校正装置，主要用来改善系统的 性能。

（9）影响稳态误差的因素是 。

（10）传递函数互为倒数的典型环节，对数幅频曲线关于 对称，对数相频曲线关于
对称。

二、已知系统结构图如题2图所示，试求系统的闭环传递函数)()(s R s C 。

（10分）
题2图 装订线
复试
编号
：
姓名： 报考专业：
三、控制系统如题3图所示，为了使闭环极点为312,1j s ±-=，试：（10分）
题3图 (1) 确定增益K 和速度反馈系数h K 的值；
(2) 对于求出的h K 值，画出+∞→0由K 的根轨迹图；
(3) 试确定在阶跃输入信号作用下，系统的输出响应无超调的K 值范围。

四、已知最小相位系统的开环渐进对数幅频特性如题4图所示，试（10分）
题4图
(1) 求开环传递函数、开环截止角频率c ϖ及相角裕量)(c ϖγ；
(2) 画出Nyquist 草图，判断闭环系统的稳定性；
(3) 计算该系统在22)(t t r =作用下的稳态误差。

《电力电子技术》部分（共30分）
一、如下图所示，一蓄电池通过一电力电子装置对直流电机供电，电机提重物上升，该装置工作在PWM 调制状态，Q1和Q2驱动脉冲互补，并记Q2的开关占空比为D 。

试问该电力电子装置工作在什么模式，bus v 和batt v 的稳态关系是什么（L 电流连续的情况），分电感电流连续和断续两种情况？当重物带动直流电机运行时，该电力电子装置工作在什么样的方式？（7分）
bus v
二、试讲述电力电子装置需要加缓冲电路的必要性，分析下图中缓冲电路的工作原理，分析下图中缓冲电路的二级管的作用。

（8分）
三、什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者各有何特点？（10分）
四、试说明PWM控制的基本原理。

（5分）
《运动控制系统》部分（共30分）
一、有一转速、电流双闭环调速系统，两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器，已知电动机参数为：PN =5.5kw、UN =220V、IN =28A、nN=1490 r/min，电枢回路电阻R=0.8Ω，允许电流过载倍数λ=1.8，最大输入、输出电压均为10V，那么（15分）
（1）试计算电流反馈系数β，转速反馈系数α；
I，系统突加给定的起动过程，包括定性分析此直流调速系统的转速（2）试分析负载电流为dL
和电流的变化规律，两个调节器的输出与控制作用，并画出转速、电流的过渡曲线，设最大
I。

电枢电流为dm
二、试分析比较矢量控制系统与直接转矩控制系统的特点与性能：（15分）。