第六章习题答案.pdf

第六章习题答案 6 1解 最少拍控制系统是指系统在典型输入信号作用下 经过最少拍使系统输出稳态误差为零 不足之处 只针对某种典型输入进行设计 当输入形式改 变时 系统性能变坏 输出响应不一定理想 第六章习题答案 6 2 解 由 知 则 1 1 2 2 1 1 2 z G z z 0 1 m 1 1uvp 11 01 0101 01 12 12 1 2 1 1 2 1 1 20 2 1 2 0 09 1 1 zz ccz cccc cc zzz zzz D z z G zz 解得 因此 第六章习题答案 6 3 解 由被控对象得传递函数得 u 1 v 0 m 1 p 1 6 4 略 6 5 略 11 0 00 11 1 21 121 1 2 78 1 3 781 0 264 0 264 1 2 78 1 1 0 286 1 1 0 20 74 1 0 2 zzz c cc zzz zzz Dz z Gzzzz 设 第六章习题答案 6 6 解 6 7 解 1 1 1 1 58 0 368 1 58 1 0 368 1 G zGszz z z Dz z Z 1 1 11 1 2 112 1 3 1 58 1 0 368 1 1 1 58 1 0 368 2 2 1 1 58 1 0 368 33 3 1 z D z z zz D z z zzz D z z 第六章习题答案 6 8 解 11 11 3 68 1 0 717 1 1 0 368 zz G z zz 11 00 11 12 0 717 10 717 0 58 1 1 0 158 1 10 368 10 580 416 G z uv mp zzzcc z D z z G z zz zz 可见零点为单位圆内 极点为1 单位圆上 0 368 单位圆内 故 0 0 单位圆上极点不包括 1 1 设求得 第六章习题答案 6 9 解 不论是对一阶惯性对象还是对二阶惯性对象 大林算法的设 计目标都是使闭环传递函数 s 相当于一个纯滞后环节和一个惯性环 节的串联 其中纯滞后环节的滞后时间 与被控对象的纯滞后时间完 全相同 这样就能保证使系统不产生超调 同时保证其稳定性 所谓振铃 Ringing 现象 是指数字控制器的输出以二分之一采样 频率大幅度衰减的振荡 振铃幅度RA用来衡量振铃强烈的程度 为描述振铃强烈的程度 应 找出数字控制器输出量的最大值umax 由于这一最大值与系统参数的关 系难于用解析的式子描述出来 所以常用单位阶跃作用下数字控制器 第0次输出量与第1次输出量的差值来衡量振铃现象强烈的程度 有两种方法可用来消除振铃现象 第一种方法是先找出D z 中引起振 铃现象的因子 z 1附近的极点 然后令其中的z 1 根据终值定理 这样处理不影响输出量的稳态值 第二种方法是从保证闭环系统的特 性出发 选择合适的采样周期T及系统闭环时间常数Tc 使得数字控制 器的输出避免产生强烈的振铃现象 第六章习题答案 6 10解 如果被控对象存在纯时间滞后 则对其控制的难度 往往较大 如果在这种情况下 对系统的要求是无超调量 或超调量很小 并且允许有较长的调节时间 则大林算法 的控制效果往往比PID等控制算法具有更好的效果 第六章习题答案 6 11 略 6 12 解 d d cd dcc d p d 1 d d d 1 1 1 1 d 1 16 e 1 1e1e e 1 1e 1e 1e 1e 1e 1e 1 628 10 991 10 9830 17 s T TT sN T T TT TT TTT TTTN K Gs T s Ks G zK z sT s z z D z Kzz z zz 求得大林控制器 Z 第六章习题答案 6 13 解 6 14 解 6 15 6 19略 1