第6章-部分题解.pptx

1解解：（1）画出校正后系统的开环对数幅频特性如下：画出校正后系统的开环对数幅频特性如下：(a)(b)-40-20-40-20-40-202（2）图图(a)为滞后串联校正。由图可见，校正后的系为滞后串联校正。由图可见，校正后的系统以统以-20斜率穿过斜率穿过0dB线，从而使系统的相角裕度增线，从而使系统的相角裕度增大，同时高频大，同时高频衰衰减快，增强了高频抗干扰能力。但由减快，增强了高频抗干扰能力。但由于校正后系统的开环截止频率于校正后系统的开环截止频率 c减小，因而系统的瞬减小，因而系统的瞬态响应时间增长。态响应时间增长。图图(b)为超前串联校正。由图可见，校正后的系为超前串联校正。由图可见，校正后的系统以统以-20斜率穿过斜率穿过0dB线，从而使系统的相角裕度线，从而使系统的相角裕度增大，同时校正后系统的开环截止频率增大，同时校正后系统的开环截止频率 c增大，因增大，因而系统的瞬态响应加快，调节时间减小。但抑制高而系统的瞬态响应加快，调节时间减小。但抑制高频干扰能力削弱。频干扰能力削弱。36-2单位反馈系统的开环单位反馈系统的开环传递函数传递函数三种串联校正装置如图所示，三种串联校正装置如图所示，均为最小相位环节，问：均为最小相位环节，问：（1）哪种校正装置使系统）哪种校正装置使系统稳定性最好？稳定性最好？（2）为了将）为了将12Hz的正弦噪的正弦噪声削弱声削弱10倍，应采用哪种校倍，应采用哪种校正？正？(f=12Hz，=2 f 75rad/s)题题6-2图图 4解解：画出原系画出原系统的开环对数统的开环对数幅频特性如下：幅频特性如下：/s-1L()/dB100.112040-20-4060-401001000-605/s-1L()/dB100.112040-20-4060-401001000-60-60-60-40-40系统仍不稳定系统仍不稳定(a)图不合适图不合适6/s-1L()/dB100.112040-20-4060-401001000-60画出串入图画出串入图(b)校正装校正装置后系统的置后系统的Bode图图7/s-1L()/dB100.112040-20-4060-401001000-60240画出串入图画出串入图(c)校正装校正装置后系统的置后系统的Bode图图最大最大8(1)综上所述，选图综上所述，选图(c)滞后滞后-超前校正网络，校正后系超前校正网络，校正后系统的相角裕度最大，稳定性最好。统的相角裕度最大，稳定性最好。(2)为了能使为了能使12Hz的正弦噪声削弱的正弦噪声削弱10倍，即倍，即由图可见，应采用图由图可见，应采用图(c)滞后滞后-超前校正。超前校正。96-3单位反馈系统的单位反馈系统的开环传递函数为开环传递函数为试设计串联校正装试设计串联校正装置，使系统满足置，使系统满足 /s-1L()/dB100.112040-20-4060-201001000-6060解解：系统为系统为I型系统，其型系统，其Kv=K，取，取K=150画出原系统的开环对数幅频特性曲线：画出原系统的开环对数幅频特性曲线：-40系统不稳定系统不稳定10/s-1L()/dB100.112040-20-4060-201001000-6060-40系统不稳定系统不稳定则宜采用串联滞后则宜采用串联滞后-超前超前校正。校正。校正过程具体步骤略！校正过程具体步骤略！116-4 6-4 单位反馈系统的开环传递函数为单位反馈系统的开环传递函数为 若要使系统的若要使系统的 幅值裕量幅值裕量 试设计串联校正装置。试设计串联校正装置。解：解：可采用滞后校正。参考校正装置为：可采用滞后校正。参考校正装置为：126-10 6-10 系统结构图如图系统结构图如图E6.4所示。图中所示。图中K t s和和 分别是反馈校正装置测速电机和超前网络的传递函分别是反馈校正装置测速电机和超前网络的传递函数，欲使校正后系统的相角裕度数，欲使校正后系统的相角裕度 ，试求，试求K t和和T的值。的值。图图E6.4 题题6-10结构图结构图Kts解：解：系统等效开环系统等效开环传递函数为：传递函数为：13146-11 要求图要求图E6.5所示系统校正后成为所示系统校正后成为2型系统，试确型系统，试确定前馈校正装置的传递函数定前馈校正装置的传递函数Gc(s)。图图E6.5 题题6-11结构图结构图 解：解：原反馈回路前原反馈回路前向通道有一个积分向通道有一个积分环节串联，属环节串联，属1型型系统，其闭环传递系统，其闭环传递函数为：函数为：Gc(s)-R(s)C(s)加入顺馈校正后，加入顺馈校正后，系统总的闭环传系统总的闭环传函为：函为：15 系统要达到系统要达到2型精度，其闭环传递函数必须保型精度，其闭环传递函数必须保证分子、分母后两项系数对应相等，则证分子、分母后两项系数对应相等，则6-12 系统如图系统如图E6.6所示。所示。1.试选择试选择Gc(s)，使干扰，使干扰n(t)对系统无影响。对系统无影响。2.试选择试选择K2，使系统具有最佳阻尼比（，使系统具有最佳阻尼比（=0.707）。）。16图图E6.6 题题6-12结构图结构图-1/K1解：解：17-1/K1-R(s)C(s)N(s)18-R(s)C(s)N(s)-R(s)C(s)N(s)19-R(s)C(s)N(s)1）为使输出）为使输出 完全不受扰动影响，应使完全不受扰动影响，应使2）系统对输入的开环传递函数为：）系统对输入的开环传递函数为：20设设K1已知，则已知，则216-20 某系统的开环对数幅频渐近特性曲线如图某系统的开环对数幅频渐近特性曲线如图E6.8所所示，其中示，其中G0（虚线）表示校正前的，（虚线）表示校正前的，G0Gc（实线）表（实线）表示校正后的。求：示校正后的。求：（1）确定所用的是何种串联校正，并写出校正装置的）确定所用的是何种串联校正，并写出校正装置的传递函数；传递函数；（2）确定校正后系统临界稳定时的开环增益；）确定校正后系统临界稳定时的开环增益；（3）当开环增益）当开环增益K=1时，求校正后系统的相位裕量和时，求校正后系统的相位裕量和幅值裕量。幅值裕量。图图E6.8 题题6-20图图 22解：解：1）由图可得）由图可得232）系统处于临界稳）系统处于临界稳定时，其定时，其=0，即，即注：临界稳定时有注：临界稳定时有243）当）当K=1时，其开环传函为时，其开环传函为-20-40-60画出对数幅频特性画出对数幅频特性由由2）步可知）步可知25