習(xí)題07965教學(xué)提綱

1、第 五 章 習(xí) 題 0 79 6 5精品資料僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝3第五章習(xí)題與解答(a)R1u5-1試求題5-1圖(a)、(b)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性。ucR2(b)題5-1圖R-C網(wǎng)絡(luò)5-2某系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如題5-2圖所示，試根據(jù)頻率特性的物理意義，求下列輸入 信號(hào)作用時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出cs(t)和穩(wěn)態(tài)誤差es(t)(1) r(t) si n2t(2) r(t) sin(t 30 ) 2cos(2t 45 )只附11S + 1題5-2圖反饋控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖5-3若系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)4t9th(t) 1 1.8e0.8et 0試求系統(tǒng)頻率特性。5-4繪制下列傳遞函數(shù)的幅相曲線：(1) G

2、(s)K/s(2) G(s)K/s23(3) G(s)K/s5-5已知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)10G(s)H(s)-s(2s 1)(s0.5s 1)試分別計(jì)算 0.5和 2時(shí)開(kāi)環(huán)頻率特性的幅值A(chǔ)()和相角()5-6試?yán)L制下列傳遞函數(shù)的幅相曲線(1)G(s)5(2s 1)(8s 1)10(1 s)G(s)22 s5-7 已知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)K( T2s 1)G(s)2； CT"0s(T|S 1)當(dāng) 1時(shí)， G( j )180 , | G(j )0.5。系統(tǒng)的單位速度穩(wěn)態(tài)誤差essv 1。試寫(xiě)出系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性表達(dá)式 G(j )。5-8已知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)10G(s)-s(s 1)(s1)試概略

3、繪制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)幅相曲線。5-9 繪制下列傳遞函數(shù)的漸近對(duì)數(shù)幅頻特性曲線。2 G(S) (2s 1)(8s 1)'200G(s)G(s)G(s)s2(s 1)(10s 1)'40(s 0.5)s(s 0.2)(s2 s 1)20(3s 1)2 2s (6s 1)(s 4s 25)(10s 1)8(s 0.1)s 1)( s2 4s 25)KG(s)茶5-10若傳遞函數(shù)G(s) G0(s)，式中，G°(s)為G(s)中，除比例和積分兩種s環(huán)節(jié)外的部分，試證1i KV式中，i為近似對(duì)數(shù)幅頻曲線最左端直線(或其延長(zhǎng)線)與零分貝線交點(diǎn)的頻 率，如題5-10圖所示5-11三個(gè)最小相

4、角系統(tǒng)傳遞函數(shù)的近似對(duì)數(shù)幅頻曲線分別如題5-11圖(a)、(b)和(c)所示。要求:精品資料(1) 寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)；(2) 概略繪制對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)幅頻和對(duì)數(shù)相頻曲線僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝75-12已知Gi(s)、G2(s)和G3(s)均為最小相角傳遞函數(shù)，其近似對(duì)數(shù)幅頻曲線如題圖所示。試概略繪制傳遞函數(shù)G4（s）Gi（S）G2（S）1 G2（s）G3（s）的對(duì)數(shù)幅頻、對(duì)數(shù)相頻和幅相特性曲線。5-13試根據(jù)奈氏判據(jù)，判斷題5-13圖(1)(10)所示曲線對(duì)應(yīng)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn) 定性。已知曲線(1)(10)對(duì)應(yīng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)分別為(按自左至右順序)。1彳-Ji3/415；1a10

5、H0"JO（.17& JIjIL1& jl7 I3orDft-1,0題5T3圖5-14 已知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，試根據(jù)奈氏判據(jù)，確定其閉環(huán)穩(wěn)定的條件:G(s)； K,T 0s(Ts 1)(s 1)(1) T 2時(shí)，K值的范圍；(2) K 10時(shí)，T值的范圍；(3) K,T值的范圍。5-15已知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)2G(s) 10(s 2s 5)(s 2)(s 0.5)試概略繪制幅相特性曲線，并根據(jù)奈氏判據(jù)判定閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性5-16某系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖和開(kāi)環(huán)幅相曲線如題5-16 圖(a)、(b)所示。圖中G(s)1s(1 s)2H(s)s3(s 1)2試判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性，并決定

6、閉環(huán)特征方程正實(shí)部根個(gè)數(shù)。5-17已知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G(s)10s(0.2s20.8s 1)試根據(jù)奈氏判據(jù)確定閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性5-18已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，試判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性G(s)102s(s 1)(1)45-19(1)反饋系統(tǒng)，其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)G(s)G(s)100s(0.2s 1)50(0.2s 1)( s 2)(s 0.5)10s(0.1s 1)( 0.25s 1)G(s)100( | 1)sss(s 1)( 1)(1)1020試用奈氏判據(jù)或?qū)?shù)穩(wěn)定判據(jù)判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并確定系統(tǒng)的相角裕度和 幅值裕度。45 °時(shí)的a值5-20設(shè)單位反饋控制系統(tǒng)的

7、開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，試確定相角裕度為G(s)5-21系統(tǒng)中as 1G(s)10s(s 1)H(s) 1 Khs試確定閉環(huán)系統(tǒng)臨界穩(wěn)定時(shí)的K h5-22若單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G(s)Ke0.8s試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的K的臨界值5-23設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G(s)5s2e s(s 1)4試確定閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的延遲時(shí)間T的范圍5-24某最小相角系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如題5-24圖所示。要求(1) 寫(xiě)出系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)；(2) 利用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；(3) 將其對(duì)數(shù)幅頻特性向右平移十倍頻程，試討論對(duì)系統(tǒng)性能的影響。5-25對(duì)于典型二階系統(tǒng)，已知參數(shù)n 3 ,精品資料0.7，試確定截止頻率c和

8、相角裕度僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝115-26對(duì)于典型二階系統(tǒng)，已知 =15%,ts 3s，試計(jì)算相角裕度 。5-27 一控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)圖如題 5-28圖所示，圖中10(1 s) G4.8, g2 (s)r1 8ss(1 )20試按以下數(shù)據(jù)估算系統(tǒng)時(shí)域指標(biāo)c%和ts。(1)(2)(3)Gjs)丫和3M r 和3 c閉環(huán)幅頻特性曲線形狀5-28已知控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如題5-29圖所示。cs(t)4sin(t 45 )。試確定系統(tǒng)的參數(shù)當(dāng)輸入r(t)2sint時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出艙)Q超L咻+ 2阿)題5-29S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)團(tuán)n。5-29某高階系統(tǒng)，要求時(shí)域指標(biāo) 18oo，ts 0.05

9、s，試將其轉(zhuǎn)換成頻域 指標(biāo)。5-31單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如題30°的相角裕度，試計(jì)算開(kāi)環(huán)增益應(yīng)增大的倍數(shù)。5-32設(shè)有單位反饋的火炮指揮儀伺服系統(tǒng)，其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)Ks(0.2s 1)(0.5s 1)若要求系統(tǒng)最大輸出速度為2(r/min)，輸出位置的容許誤差小于2°，試求:(2)在前向通路中串接超前校正網(wǎng)絡(luò)Gc(s)0.4s 10.08s 1(1)確定滿(mǎn)足上述指標(biāo)的最小K值，計(jì)算該K值下系統(tǒng)的相角裕度和幅值裕 度；計(jì)算校正后系統(tǒng)的相角裕度和幅值裕度，說(shuō)明超前校正對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。5-33設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G(s)s(s 1) 試設(shè)計(jì)一串聯(lián)超

10、前校正裝置，使系統(tǒng)滿(mǎn)足如下指標(biāo)：(1) 在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差ess 1 15 ;(2) 截止頻率 3 O 7.5(rad/s);(3) 相角裕度丫 >45°05-34設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)KG(s)s(s 1)( 0.25s 1)要求校正后系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv>5(rad/s)，相角裕度丫45°，試設(shè)計(jì)串聯(lián)遲后校正裝置。5-35設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)40s(0.2s 1)(0.0625s 1)(1) 若要求校正后系統(tǒng)的相角裕度為 30°，幅值裕度為1012(dB)，試設(shè)計(jì) 串聯(lián)超前校正裝置；(2) 若要求校正后系統(tǒng)的相

11、角裕度為 50°，幅值裕度為3040(dB)，試設(shè)計(jì) 串聯(lián)遲后校正裝置。精品資料5-36設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G(s)Ks(s 1)( 0.25s 1)要求校正后系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv>5(rad/s),截止頻率3 c>2(rad/s),僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝13相角裕度丫 >45°，試設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置5-37已知一單位反饋控制系統(tǒng)，其被控對(duì)象Go(s)和串聯(lián)校正裝置Gc(s)的對(duì)數(shù)幅頻特性分別如題5-37圖(a)、(b)和(c)中L。和L。所示。要求：(1) 寫(xiě)出校正后各系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)；(2) 分析各Gc(s)對(duì)系統(tǒng)的作用，并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。5-38設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)KG(s) s(s 3)(s 9)(1) 如果要求系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下的超調(diào)量c% =20%，試確定K值；(2) 根據(jù)所求得的K值，求出系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下的調(diào)節(jié)時(shí)間ts,以及靜態(tài)速度誤差系數(shù)K v;(3) 設(shè)計(jì)一串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)的K v>20，c%<17%，ts減小到校正前系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間的一半以?xún)?nèi)。5-39題5-39圖為三種推薦的串聯(lián)校正網(wǎng)絡(luò)的對(duì)數(shù)幅頻特性，它們均由最小相角環(huán)節(jié)組成。若原控制系統(tǒng)為單位反饋系統(tǒng)，其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G(s)400s