0第二章-习题答案

第二章 习题答案 2 10 某反馈控制系统已校正成典型某反馈控制系统已校正成典型 I 型系统 已知时间常数型系统 已知时间常数 T 0 1S 要求阶跃响应超调量 要求阶跃响应超调量 10 求系统的开环增益求系统的开环增益 计算过渡过程时间计算过渡过程时间和上升时间和上升时间 s t r t 绘出开环对数幅频特性 如果上升时间绘出开环对数幅频特性 如果上升时间 则 则 K str25 0 解 1 系统开环增益 参见表 2 2 10 69 0 KT9 6 1 0 69 0 K 2 调节时间 sTts6 01 066 上升时间sTtr33 0 3 3 3 KT 1 K 10 str25 0 3 16 4 用 MATLAB 仿一个为好 2 11 有一个系统 其控制对象的传递函数为有一个系统 其控制对象的传递函数为 要设计一个无静差要设计一个无静差 101 0 10 1 1 ss K Wobj 系统 在阶跃输入下系统超调量系统 在阶跃输入下系统超调量 按线性系统考虑 按线性系统考虑 试对该系统进行动态校正 决定调节器结 试对该系统进行动态校正 决定调节器结 5 构 并选择其参数 构 并选择其参数 解 校正成典型 I 型系统 调节器传递函数为校正后系统的开环传递函数为 s K sW i pi 取 1 1 ss KK sWsWsW i objpi 1 KKK i 查表得 5 50 01 0 5 0 5 0 KKTsT01 0 5 10 50 1 K K Ki 101 0 50 ss sW 2 12 有一个闭环系统 其控制对象的传递函数为有一个闭环系统 其控制对象的传递函数为 要求校正 要求校正 102 0 10 1 1 ssTss K sWobj 为典型为典型型系统 在阶跃输入下系统超调量型系统 在阶跃输入下系统超调量 按线性系统考虑 按线性系统考虑 决定调节器结构 并选择其参 决定调节器结构 并选择其参 30 数 数 解 选用 PI 型调节器 30 1 1 1 sK W pi pi 系统开环传函为 102 0 10 1 1 1 ss sK WWW pi objpi h 7 14 0 702 0 1 hT 1 204 02 0 492 8 2 1 222 Th h K 86 2 10 10 1 1 KK K K pi pi 2 13 调节对象的传递函数为调节对象的传递函数为 要求用调节器分别将其校正为典型 要求用调节器分别将其校正为典型 型和型和 1005 0 125 0 18 ss sWobj 型系统 求调节器的结构与参数 型系统 求调节器的结构与参数 解 校正成典型 型系统选择 PI 调节器 校正后的开环传递函数为 s sK sW pi pi 1 1 1 令 1005 0 125 0 18 1 1 1 sss sK sWsWsW pi objpi 25 0 1 1 18 pi KK K 100 1005 0 100 1005 0 ssss K sW 3 4 5 0 KT03 0 6 Tts 39 1 18 25 0 100 18 1 K Kpi 2 校正成典型系统 选择 PI 调节器 s sK sW pi pi 1 1 1 看成大惯性环节 将 1 2 1111 211 11 1 1 1 1 1 2 T sT sTKK sTsTs KsK sWsWsW S pi pi objpi h 5 025 0 005 0 5 21 hT 55 9 Tts047 0 005 0 55 9 s t 6 37 4800 005 0 50 6 2 1 222 Th h K 67 1 18 25 0 25 0 4800 4800 1 11 11 1 K KT K T KK K pi pi 2 14 在一个三相零式晶闸管整流装置供电的转速在一个三相零式晶闸管整流装置供电的转速 1 电流反馈系数 AV I U dm im 0263 0 339 8 转速反馈系数 rV n Un min 01 0 1000 10 max 2 设计电流调节器 ACR 1 确定时间常数 整流装置滞后时间常数 sTs00333 0 sToi0025 0 电流环小时间常数之和sToiTsT i 00583 0 2 选择电流调节器结构 按典型 型设计 电流环控制对象是双惯性型的可用 PI 型电流调节器 5 检查对电源电压的抗扰性能 各项指标可以 s sKi W i ACR 1 06 2 00583 0 012 0 s s T T i L 接受 3 计算电流调节器参数 电流调节器超前时间常数 sTL i 012 0 电流开环增益 要求 5 5 0 iIT K224 0 0236 035 18 0 012 0 76 85 Ks RK K iI I 4 校验近似条件 电流截止频率 1 76 85 SKW Ici 1 晶闸管装置传递函数的近似条件 满足近似条件 ci s WS T 1 1 100 00333 0 3 1 3 1 2 忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件 满足近似条件 ci Lm W TT 06 79 012 0 12 0 1 3 1 3 电流环小时间常数近似处理条件 满足近似条件 ci ois WS TT 1 7 161 0025 0 0017 0 1 3 11 3 1 5 计算调节器电阻和电容 F R T Coi F R Ci KKKiRRi KR oi i i 25 0 1040 0025 0 44 33 1 109 012 0 9 96 8 40224 0 40 3 0 3 0 0 动态性能跟随指标为 满足近似条件 5 3 4 3 3 ASR 1 确定时间常数 电流环等效时间常数 I K 1 5 0 T K ST K i I 01166 0 00583 0 22 1 转速滤波时间常数 STon015 0 转速环小时间常数 ST K T on I n 02666 0 015 0 01166 0 1 2 选择转速调节器结构 按典型 型系统设计 选择 PI 调节器 s sK SW n nn ARS 1 3 计算转速调节器参数 取 h 3 ASR 的超前时常数 转速开环增益 73 7 0266 0 18 0 01 0 6 12 0 196 0 0236 0 4 2 1 07 314 0266 0 92 4 2 1 0798 0 0266 0 3 2 22 2 nRTh CeTh K S Th h K ShT m n N nn ASR 例系数 4 校验近似条件 1 53 130798 0 6 169 SKW nNcn 1 电流环传递函数简化条件 满足近似条 cn i I W T K 43 40 00583 0 76 85 3 1 3 1 件 2 转速环小时间常数