自動控制原理題庫第六章線性系統(tǒng)校正習題

1、61證明無源超前校正環(huán)節(jié)RC111111sTsszTTsspsT?????????????最大超前相角為1arcsin1m??????采用半對數(shù)坐標時最大超前相角所對應(yīng)的頻率位于兩個轉(zhuǎn)折頻率的中間或等于零、極點乘積的平方根，即1mzpT????62某單位反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計指標為上升時間秒，超調(diào)量，斜坡輸入0.1rt?%16%??下的穩(wěn)態(tài)誤差。0.05ssve?（a）試問系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的低頻段需要滿足什么要求？中頻段需要滿足什么要求？（

2、b）在平面內(nèi)繪制出能滿足設(shè)計要求的系統(tǒng)主導極點所在的區(qū)域。s63某系統(tǒng)框圖如下圖所示，誤差，，。cre??01?K02?K1(2)Kss?21Ks?rc（a）要求系統(tǒng)對單位斜坡輸入的穩(wěn)態(tài)誤差，主導極點的阻尼比，ttr?)(3.0?707.0??調(diào)節(jié)時間秒（按誤差考慮），請在平面上繪制出滿足上述設(shè)計要求的閉環(huán)極2.33st?5%s點的可行區(qū)域，給出、應(yīng)滿足的條件。1K2K（b）設(shè)、2、10，繪制三種情況下以為可變參數(shù)的根軌跡。11?K2K

3、（c）設(shè)，確定滿足（a）中性能指標的的值。101?K2K64下圖所示為鐘擺的角度控制系統(tǒng)，其中被控對象為阻尼為零的二階系統(tǒng)。cr()cGs211s?w（a）試問控制器必須滿足什么條件，才能使系統(tǒng)為非條件穩(wěn)定系統(tǒng)？()cGs（b）選用常規(guī)調(diào)節(jié)器，使得系統(tǒng)對階躍擾動輸入穩(wěn)態(tài)誤差為零，系統(tǒng)還可以做到非條w件穩(wěn)定嗎？（c）選用控制器PID1()(0.51)(0.11)Gssss???設(shè)其動態(tài)性能已經(jīng)滿足要求，但速度輸入時系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差過大。試用

4、根軌跡法和頻率特性法設(shè)計校正裝置，使系統(tǒng)的速度穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)，并對兩種設(shè)計方法得到的結(jié)果進10vk?行比較。參考答案：51()501csGss???69單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為1000()(0.0011)Gsss??試設(shè)計比例積分串聯(lián)調(diào)節(jié)器的參數(shù)，使系統(tǒng)的幅值交接頻率()(11)cpiGskTs??弧度秒，相角裕度，繪制校正前和校正后系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的對數(shù)幅100?c??60??頻特性和相頻特性曲線。610設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)

5、()(1)KGsss??試設(shè)計串聯(lián)超前校正裝置的參數(shù)，使系統(tǒng)在單位斜坡輸入的穩(wěn)態(tài)誤差，相角裕115sse?度，幅值交接頻率，繪制校正前和校正后系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的對45???7.5()crads??數(shù)幅頻特性和相頻特性曲線。611設(shè)有單位反饋的火炮指揮儀伺服系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)為()(0.21)(0.51)KGssss???若要求系統(tǒng)最大輸出轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)分，輸出位置的容許誤差小于。22?（a）確定滿足上述系統(tǒng)指標的最小值，計算值下系統(tǒng)的相角裕

6、度和幅值裕度。KK（b）在前向通路中串接超前校正網(wǎng)絡(luò)，計算校正后系統(tǒng)的相()(0.41)(0.081)Gsss???角裕度和幅值裕度，說明超前校正對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。612某溫度控制系統(tǒng)被控對象的傳遞函數(shù)為()(21)(1)(0.51)KGssss????式中是可調(diào)增益。K（a）試決定的取值和無源滯后校正裝置的參數(shù)，使系統(tǒng)的位置誤差系數(shù)，相角K9pk?裕度。38???（b）試決定的取值和無源超前校正裝置的參數(shù)滿足與（a）中同樣的性能指