自动控制原理课后答案题.doc

第二章课堂练习系统的结构图如下，求传递函数第三章课堂练习(一)解（1）(3)已知超调量为16.3,调节时间ts=1s，则由图3-12可知-第三章课堂练习(二)一、已知系统结构图如图，试用劳斯判据确定能使系统稳定的反馈参数 的取值范围劳思阵为： 则系统要稳定，满足：-解: (1)先判断系统的稳定性，系统的开环传递函数为：特征方程为：由劳思判据，得：(2)求稳态误差，方法一：(2)求稳态误差，方法二：P133 3-3已知二阶系统的单位阶跃响应如下，试求系统的超调量，峰值时间和调节时间。解：标准二阶系统的传递函数和单位阶跃响应分别为：此二阶系统的单位阶跃响应为：?则传递函数为：此二阶系统的单位阶跃响应为：-3-6 设下图是简化的飞行控制系统结构图，试选择参数K1和解：系统开环传递函数3-8 设控制系统如图所示，要求：(1) ,计算测速反馈系统的超调量、调节时间和速度误差；（2 ） 计算PD校正系统的超调量、调节时间和速度误差解：开环传递函数：（1）解：系统的劳思阵为：第1列中符号改变了2次，有2个根在右半s平面，所以系统是不稳定的.3-12 已知系统结构图所下所示，试确定使系统稳定的反馈参数 的取值范围。 解：系统的开环传递函数为：特征方程为：-3-14 已知单位反馈系统的开环传递函数如下，试求位置误差系数Kp,速度误差系数Kv,加速度误差系数Ka.解：-3-15 设控制系统如下所示，输入r(t)以及扰动n1(t)和n2(t)均为单位阶跃函数，试求: (1)在r(t)作用下的稳态误差； (2)在n1(t)作用下的稳态误差；(3)在n1(t)和 n2(t)同时作用下的稳态误差。解： (1)在r(t)作用下(3)在n1(t)和 n2(t)同时作用下(2)在n1(t)作用下P163 4-2，试概略画出相应的闭环根轨迹图 P163 4-3，试概略画出相应的闭环根轨迹图 注意要标注箭头，表示根轨迹的走向！坐标轴上要标注符号！-4-5 设单位反馈控制系统的开环传递函数如下，要求：劳思阵为： 产生纯虚根的根轨迹增益为： 产生纯虚根的开环增益为：-4-10 设系统的开环传递函数如下，试画出b从0到无穷时的根轨迹图：解：系统的特征方程为：等效开环传递函数为：。4-8(选做) 设反馈控制系统中，-5-9(b) 已知最小相位系统的对数幅频渐近特性曲线如图所示，试确定系统的开环传递函数。解：低频段的斜率为-40db/dec，故系统有2个积分环节，v=2-选做：5-5 已知系统开环传递函数：选做：5-6 已知系统开环传递函数：-5-11 已知系统开环传递函数和开环奈氏曲线，请判断系统的闭环稳定性，若系统闭环不稳定，请指出其S右半平面的闭环极点数。解：在右半s平面上，系统的开环极点数为P=0。开环频率特性，以逆时针方向围绕(-1，j0)点-1圈，N=-1。由Z=P-2N=0-(-2)=2即系统不稳定，闭环系统在右半S平面有2个极点，解：补画辅助线如图所示。在右半s平面上，系统的开环极点数为P=0。开环频率特性，不围绕(-1，j0)点，N=0。由Z=P-2N=0即系统稳定（3）P=0，N=-1 Z=0-2*(-1)=2 系统不稳定。5-14 设单位反馈控制系统的开环传递函数为 试确定相角裕度为45时的值。解 6-3 已知单位反馈的最小相位系统，其固定不变部分的传递函数G0(s)和串联校正装置Gc(s)如图所示，请求：(1)校正后系统的开环传递函数；(2)分析各Gc(s)对系统的作用，并比较其优缺点(a)解：校正后系统的传递函数为：这是滞后校正，利用高频衰减特性减小截止频率，提高相位裕度，从而减小系统的超调量；还可以抑制高频噪声，但不利于系统的快速性校正后系统的传递函数为：7-3 试用部分分式法，幂级数法和反演积分法，求下列函数的z反变换（用一种方法即可(长除法)求解为方便求取，将分母首项变成1。为此，用分母首项（Z2） 去除全式解(方法二：部分分式法) 的Z反变换(方法三：反演积分法)解：有两个一重极点7-5 试确定下列函数的终值解: (1)-7-8 设开环离散系统如下图所示，试求开环脉冲传递函数G(z).-7-9 试求图中所示各闭环离散系统的脉冲传递函数或输出的z变换-1、请求