自控原理习题解答(第六章)(课堂PPT).ppt

第六章习题解答第六章习题解答1现测得其频率响应为：当现测得其频率响应为：当=1 rads时，幅频时，幅频M(1)=122，相频，相频(1)=-/4，求此环节的放，求此环节的放大系数大系数K和时间常数和时间常数T。6-1设某环节的传递函数为设某环节的传递函数为236-2 已知一蒸汽过热器的传递函数为已知一蒸汽过热器的传递函数为若输入信号为若输入信号为x(t)=0.8sin0.1t，求过热器输出，求过热器输出y(t)的稳态响应。的稳态响应。456-3设单位反馈控制系统的开环传递函数为设单位反馈控制系统的开环传递函数为 G0(s)=5/(s+1)，当把下列输入信号作用在闭环系，当把下列输入信号作用在闭环系统上时，试求系统的稳态输出。统上时，试求系统的稳态输出。(1)x(t)=sin(t+30)；(2)x(t)=2cos(2t-45)；(3)x(t)=sin(t+30)-2cos(2t-45)。67896-4闭环系统的开环传递函数如下：闭环系统的开环传递函数如下：试分别画出它们的奈奎斯特图并判别各闭环系统试分别画出它们的奈奎斯特图并判别各闭环系统的稳定性。的稳定性。1011jImRe12 3 45 6-11213141516171819-1RejIm206-5试求图试求图6-68所示电路的频率特性所示电路的频率特性 G(j)=E0(j)/Ei(j)，并画出其对数幅频渐近线。，并画出其对数幅频渐近线。eie0R1R1R2CCR2eie0R1C1C2R2eie0(a)(b)(c)212223R1R2Ceie0(b)24252627286-6 已知一些元件的对数幅频特性曲线如图已知一些元件的对数幅频特性曲线如图6-69所示，所示，试写出它们的传递函数，并计算出各参数值。试写出它们的传递函数，并计算出各参数值。293031323334356-7设有开环传递函数设有开环传递函数G(s)H(s)的奈氏曲线图如图的奈氏曲线图如图6-70所示，图中所示，图中P是是G(s)H(s)分母中实部为正根的分母中实部为正根的数目，试说明闭环系统是否稳定，为什么数目，试说明闭环系统是否稳定，为什么?36376-8画出下列开环传递函数的对数幅频特性和对画出下列开环传递函数的对数幅频特性和对数相频特性，并判别闭环系统的稳定性。数相频特性，并判别闭环系统的稳定性。38394041424344456-9画出下列开环传递函数的（幅相特性）对数画出下列开环传递函数的（幅相特性）对数幅频特性和对数相频特性，并判别闭环系统的稳幅频特性和对数相频特性，并判别闭环系统的稳定性。定性。46474849505152535455565758596-10设单位反馈控制系统的开环传递函数为设单位反馈控制系统的开环传递函数为要求系统有相位裕量要求系统有相位裕量=45，求，求K值应为多少值应为多少?60616-11设单位反馈控制系统的开环传递函数为设单位反馈控制系统的开环传递函数为要求增益裕量要求增益裕量Kg=20(dB)，求，求K值应为多少值应为多少?62636-12设单位反馈控制系统的开环传递函数为设单位反馈控制系统的开环传递函数为试确定使系统稳定的试确定使系统稳定的K值的临界值值的临界值?64656-13绘制习题绘制习题6-4中各系统的伯德图，分析中各系统的伯德图，分析各系统的稳定性，并求各系统的相位裕量各系统的稳定性，并求各系统的相位裕量和增益裕量。和增益裕量。665-136768696-14 已知单位反馈系统的开环传递函数为已知单位反馈系统的开环传递函数为(1)求闭环幅频特性；求闭环幅频特性；(2)确定谐振峰值确定谐振峰值Mr和谐振频率和谐振频率r；(3)估计单位阶跃响应的超调量估计单位阶跃响应的超调量p p和调整时间和调整时间ts。706-15 设一单位反馈系统的开环传递函数为设一单位反馈系统的开环传递函数为(1)求求Kv分别为分别为10、20、40时的相位裕量；时的相位裕量；(2)如果要求相位裕量如果要求相位裕量50，问增益穿越频率，问增益穿越频率c c处的对数幅频特性曲线的斜率是多少处的对数幅频特性曲线的斜率是多少?716-16 设有一单位反馈系统的开环传递函数为设有一单位反馈系统的开环传递函数为试用频率特性法设计一个滞后控制器，使得试用频率特性法设计一个滞后控制器，使得Kv4，相位裕量为相位裕量为50，超调量，超调量p p30。726-17针对题针对题6-16的系统，试设计一个超前的系统，试设计一个超前校正装置以满足下列性能指标：校正装置以满足下列性能指标：Kv8，相，相位裕量位裕量50，超调量，超调量p p30。736-18设一单位反馈控制系统的开环传递函数为设一单位反馈控制系统的开环传递函数为试设计一个滞后一超前控制器，满足下列性能指标：试设计一个滞后一超前控制器，满足下列性能指标：Kv=30(1s)，相位裕量，相位裕量50。746-19设一单位反馈控制系统的开环传递函数为设一单位反馈控制系统的开环传递函数为试设计一个滞后一超前校正装置，使相位裕量试设计一个滞后一超前校正装置，使相位裕量=65，幅值裕量为，幅值裕量为kg=-6 dB。75