版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、2-1试建立图所示电路的动态微分方程Uii1R1 DR2卩 i UoUi LUiii2Uo(a)解:ii=i-i2Ui=Ui-Uoii=詐肾 i=R:du1 i2=Cdt1 =Cd(Ui-Uo)dtUi-UoUo 厂 d(Ui-Uo)D = D - CRi R2dt(b)解:f i=ii+i2 i=(UoRiii=R72=時R2(Ui-Uo)=RiU0-CRiR2(dUi-dUo)Ui-Uo亠业R2 dtCRiR2djto+RiUo+R2U0=CRiR2djUi+R2UiUi-Ui 鱼亠cdUi= R2+CdtRiUi=U+R2dUodUo.CL 匹Ul.Uo L dUo= Uo.C dUo.
2、 CL Ri Ri RiR2 dt = R2+c dt + R2 dt2Ri=Ct 器+(c+RlR2)dUo+( Ri+RpUo2- 2求下列函数的拉氏变换。(1) f(t)=sin4t+cos4t解:Lsin3t=ji+s2 Lcoaj t= _4s s+4Lsin4t+cos4=S2+i6 + s2+i6=ss+i6(2) f(t)=t 3+e4t解:Lt3+e4t=爭+缶鸯辦(3) f(t)=t neat 解:Ltneat=(s-a)n+T f(t)=(t-1)2e2t解:L(t-1)2e2t=e-(s-2)(s-232- 3求下列函数的拉氏反变换。 F(s)=(s+2+1+3) =梟
3、+ s+3 解: A1=(S+2)(s+2j(S1+3)/s=-2=-1A2=(S+3)(s+2S(+1+3s=-3=2F(s)= s+3- s+2 f(t)=2e-3t-e-2t F(s)=(s+1j2(s+2)=s+12+备+s+2解: A1=(s+1)2s+1辰)/s=-1=ja2=dds+2s=-1=2A3=(s+2)(s+1)2ss+2)/s=-2 =-2f(t)=-2(2t-te-t+2e-t F(s2臨1=As+A2 + 售解:F(s)(s2+1)/s=+j=A1S+A2s=+j 2s-fs+1s=j=A 1s+A2 4=j jh+A? -5j-1=-A1+jA2A1=1A2=-
4、5 A3=F(s)ss=0=1F(s)= s+s2+1 + s+1 f(t)=1+cost-5sint F(s)=s(s+s+(s+3)解: =(s+lj2+s+l+ + s+3 Ai=号 A3=孑 A4=12 A2=于A =曲碍A2=ds ls=-1=s(s+3)-(s+2)(2s+3)?.3=s(s+3)2&-1= 4f(t)=fe-t-f et+f+12e-3t(2-4)求解下列微分方程。豁+5 聲+6y(t)=6 y(0)=y(0)=2 解:s2Y(s)-sy(0)-y(0)+5sY(s)-5y(0)+6Y(s)=、“-、_6+2s2+12s A1 . A2 A3Y(s)=s(s2+5
5、s+6) = -s + s+2+ s+3A1=1A2=5A3=-4y(t)=1+5e-2t-4e-3t2-5试画题图所示电路的动态结构图,并求传递函数。(1)+0Ur i2 R1 典UcqQ -Ri+ Ur(sl解:Uc(s)|Ii(S)RJlCs)R2+R1R2SCUr(s) ( +sC)RUc(s)=i+氏+sC)VRi+R2+RiR2sCL1=-R2 /Ls L2=-/LCs L3=-1/sCR1 L止3=R2/LCR1s2P1=R2/LCR1s2 A i=1Ur(j= r1cls2+(r1r2C+L)s+Pr22-8设有一个初始条件为零的系统,系统的输入、输出曲线如图,求G(s)。2-
6、9若系统在单位阶跃输入作用时,已知初始 条件为零的条件下系统的输出响应,求系统的 传递函数和脉冲响应。r(t)=I(1) c(t)=1-e2t +e-tR(s)=-S解:丄-1 亠 1 一 (sJqs+Z)解:C(s)=s s+2+s+1 = s(s+1)(S+2)G(s)=C(s)/R(s)= (S+4S:%C(s)=c(t)=5 (t)+2e2td2-10已知系统的拉氏变换式,试画出系 统的动态结构图并求传递函数。解:X1(s)=R(s)G1(s)-G1(s)G7(s)-G8(s)C(s) =R(s)-C(s)G7(s)-G8(s)G1(s) X2(S)=G2(S)X1(S)-G6(S)X
7、3(S)X3(S)=G3(S)X2(S)-C(S)G5(S) C(s)=G4(s)X3(s)R(s)C(s)gC(s)G7 (s)-G8(s)(s)3(SC(s)G 5(S)n 彳 G8 5G1G2G3G4G3G4 1+G3G2G6謂=1+G3G2G6+G3G4G5+G1G2G3G4(G7-G8)2-11求系统的传递函数g3(s R(s)G1(sC(s)解:L1=-G2H 1L2=-G 1 GqH 2 =1+G2H1+G1G2H2P1=G1G2 1 =1P 2=6362 2 =1G2G1+G2G3nCM=掐 Pk k =R(s) 1+G 2H 1+G 1G2H 2(b)R(s)uLjG4(s=
8、+63h(s) k11解:L1=-G1G2H L2=-(4H P1=G1G2 1 =1 =1+G1G4H+G 1G2H P2=G3G2 2=1+G1G4HC(s) G1G2+G2G3+G1G2G3G4 HR(s) = 1+G1G2H+G1G4H(c) R(su(Gn4GnCjs)G3 hGiG2(1 GHi)Rsi=1+GiG2+GiHiGHi(d) Rs)C(s)_ G1 (1 -G2) R(s)-1+G辰飞2解:L1=-G 2H P 1=G1 A 1 =1P2=3? A 2 =1Rs)=(G1+G2 Jt+Gh解:L1=-G1G3 L2=G1 G4L3=-G 2G3L4=G2G4 P 1=
9、G1 a 1 = 1 P2=G2 a 2=1C(s) =_ _ (G1+GJR(s) =1+G1G3+G2G3 G1G4-G2G4L1 =-G1G2 L2=G2 P1 =G1 A 1 = 1-G2 A =1+G1G2-G22-12唇呜D(s)Gi(s)L2H 2(S)&|H3(S)=l解:L1 =-G 1G2R(s)=1+G1G2H+G 1G2P1 =GnG2 A 1 = 1 p2=1A 2=1+11S2HC(s) 1+GnG2+G1G2HD(s)=1+G1G2+G1G2H2-13 (a)石严GD解:L1=-G2 L2=-G1G2G3 P1=G2G3 A 1=1P =G G G A =1 Cs
10、) = G2G3+G1G2G3P2=G1G2G3 a 2=1 R(s)=1+G2+G1G2G3P 1=-G2G3 a 1=1 P2=1 A 2=1+G2C(s) -G2G3+1+G2R(s)= 1+G2+G1G2G3(b)C(sG5G3R(s)解:11 = -4 L2 = -2jG3G5 P1=G1G5 a 1 = 1P2=235 A 2=1 3燈中恿 R(s) 1+G2G3G5+G3G4P1=G1 G5 A 1=1P2=1A 2=1+334E(s) = 15+(1+10K0s3 s s1 s01 10 (1+1T) 10鸟110T0R(* T3-14已知系统结构如图,试确定系1pTs+1)
11、r s+10解:G(s)=1s2(s+i)(s)=s3+2TT11T1 10b3110s3 s2 s1 s0b31 = 10严 0T 13-16已知单位反馈系统的开环传递函数,r(t)=l(t)+2t+t 2R(s)=+J + $=21e = R0 ess11+Kess2=8ess-=8Kp=20 解: G(s)=(0.1s+2)(0.2s+) u =0 K =0I Ka=0 G(s)=s(s+2)(00-1O)= s(O.5s+1)0O.1s+1)(2s+1)(3) G(s)= s2(12+4ss101) s2(0.1s2+0.4s+1)ess=8Kp=8)K. =10Ka=0 ess=Kp
12、= 8K. = 8Ka=1ess=2ess1=02 2 ess2=T2 = Wess-= 8ooess1=0ess2=0ess:=23-17已知系统结构如图。(1)单位阶跃输入:& %=20% ts=1.8(5%)确定 K1 和 T 值。解:G(s)=小 K1rZcon=KT reznk=0.2s+Kn (s)=s2+kts+k1 1扁戒1仏=盘=1.8Z =0.45cjn=1 8*045 =3.7 0=3(=13.7 t =0.24求系统的稳态误差:r(t)=I(t), t ,才t2Ki解:G(s)=s2+KT=s)R(s)FR(s)=H R(s)=Kp= 8 甩=KKa=0ess1=0es
13、s2 =0.24ess-=3-18已知系统结构如图。为使Z0.7 时,单位斜坡输入的稳态误差和解值g(s)=s2+2s+tess=(K25 确定 K2+Krs=1(s)=s(2+K: s+1)J Z3n=2+Kr =2*07Kess=0.25K=31.6r2 = KT = 0.25K-2 T =0.186Ks2+(2+Kr)s+KDi(s)D2(s)90; WK3(4)0(7(8)J08;忒60 一(73-佃 系统结构如图。r(t)=d1(t)=d2(t)=l(t)(1)求r(t)作下的稳态误差.解:essr=Sim S 1+G(sSF(s) = 1+G(1)F(0)求d1(t )和d2(t)
14、同时作用下的稳态误差.E (S)=-G 2(s)H(s) D(s)Ed(S)= 1+G 1(s)G2 (s)H(s) D(s)eSS= |im S -F(s) + -1_丄=-1+F(s)】 essd艸 S1+G(S)F(S) + 1+G(s)F(s)】S= 1+G(0)F(0)(3)求d1(t)作用下的稳态误差.G(s)=Kp+#F(S)= JS丄essd= SiG S1+(G(SiF(1= SJO S1+(K jSK) 1 S =04- 1已知系统的零、极点分布如图,大致绘制出系统的根轨迹。G(s)= (S匸 1)K解:(s)=s+1+KrKr=0s=-1Kr=S=-1-Krs=-s=-2
15、+j0 S=0+j1 s=-3+j2j30+j1-2 -10 T-3+j24- 2已知开环传递函数,试用解析法绘制出系统的根轨4-3已知系统的开环传递函数, 试绘制出根轨迹图。解:(1) G(S)= Kr(s+1.5)(s+5.5r解: G(S)= s(S+1)(S+5)1) 开环零、极点Pi=0 p 2=-1 P3=-5 z1=-1.5 Z2=-5.52) 实轴上根轨迹段P 1P2 ZiP3 百3) 根轨迹的渐近线n-m= 10 = +1804 )分离点和会合点A(s)B(s)=A(s)B(s) A(s)=s3+6s2+5sB(s)=s2+7s+8.25A(s)=3s2+12s+5 B(s)
16、=2s+7Si =-0.63 S2=-2.5S3=-3.6S4=-7.284 )分离点和会合点” A(s)=s3+5s2+4sB(s)=s+1.5Ia(s)=3s2+10s+4 Ib(s)=1s=-0.62 G(s)= sJS+S+f)1) 开环零、极点P i=0 P2=-1 P3=-4z1=-1.52) 实轴上根轨迹段P 1P2 P3Zi3) 根轨迹的渐近线n-m= 20 = +90(T =-1-4+1.5 =-1.75K G(s)=s(s+121) 开环零、极点p i=0 P2=-1 P3=-12) 实轴上根轨迹段PiP2P3-X3) 根轨迹的渐近线 n-m=30 = +60, 180T
17、= 131-0.674) 根轨迹与虚轴的交点s32s2+S+K0Kr=03 i=0Kr=23 2,3= 1P2 / f rP-o-ef 0p75)分离点和会合点A(s)=s3+2s2+S 弓 B(s)=1A(s)=3s2+4s+1 、B(s)=0 s=-0.33Kr(s+8)(4) G(S)= s(s+3)(s+7)(s+15)1) 开环零、极点p1=0 p2=-3 p3=-7 p4=-15 Z1=-82) 实轴上根轨迹段P1P2 P3z1 P4-X3) 根轨迹的渐近线n-m=3 (T = -3-7-15+8 =-5.670 = 60, +1804) 根轨迹与虚轴的交点s425s3+ 仃1s2
18、323s8Kr=0Kr=0 W 1=0 Kr=638 W 2,3= 士 6.25 )分离点和会合点r A(s)=S425s3171s2315s电 A(s)=4s375s2342s315B(s)=s8B(s)=2s7s=-1.44-5已知系统的开环传递函数。(1)试绘制出根轨迹图。(2)增益Kr为何值时,复数特征根的实部为-2。G(s)=Kr(S+2)G( S)= S(S+1) 解:P1=0 P2=-1 Z1=-2P1P2 Z1-x分离点和会合点s2+4s+2=0 s1=-3.41 s2=-0.59闭环特征方程式s2+s+Krs+2Kr= s=-2+W (-2+jw )2+(-2+J)(1+Kr
19、)+2Kr=0jwpi:-43 +(1+Kr W =0l4-w2-2(1+K)+2Kr=0w = + 1.41I Kr=34-6已知系统的开环传递函数,试确定闭环极点Z0.5时的Kr值。(1) G(S)H(S)=S(S+紿) 解:P1=0 P2=-1 P3=-3 p1p2 p3 8T = 1g3=-1.3 0 =60 180根轨迹的分离点:A(s)B(s)=A(s)B(s) s1=-0.45s2=-2.2与虚轴交点s?+4s2+3s+Kr=0w SId =0 f Kr=0Kr-4w 2=0 lKr=123s2+8s+3=0舍去w 1=0w 2,3= 1.7S3 p3I *-34-1.7Z =0
20、.5 得 S1=0.37+j0.8 S3=-4+0.37 X 2=-3.26 Kr=|S3|Sj+1|S3+3|=3.26 X2.26 X 0.26=1.9K(2) G(s)H(s)=s(s3)(S22s2) 解:P 1=0 P2=-3 P3.4=-1 j P1P2 J =341z1=-1.250 = 45, 135根轨迹的出射角03= 士冗-0 10 20 4=n -13590o26.6ot-71.6 与虚轴的交点s(s3)(S22s2)Kr=0s4 5s38s26sKr=0(jw )45(j 3 )38(j 3 )2j63 Kr=03 4-8w 2Kr=0 jKr=03 1=053 36w
21、 =0 LKr=8.16 3 2,3= 土 1.1P4135*0 (J-1.1分离点和会合点4s3+15s2+16s+6=0解得 s=-2.3 z =0.5得 Si=-0.36+j0.75Kr=|Si|Si+3|Si + 1+j|Si + 1-j|=2.924-7已知系统的幵环传递函数,(1)试绘制出根轨迹图。G H(s)=s(s+2)(s+4) 解:P1=0 P2=-2 P3=-4 P 1P2 P3(J = -234 =-20 = 60, 180。根轨迹的分离点:A(S)B(S)=A (S) B(S)S1=-0.85 S2=-3.15 舍去(2) 阻尼振荡响应的Kr值范围s=-0.85 Kr
22、=0.85x 1.15x 3.15=3.1 S= j2.8 Kr=48(3) 与虚轴交点s36s28sK0 Z =0.5S3=-6+0.7 X 2=-4.6Kr=4.6 X2.6 X0.6=7.23 1=03 2,3= 2.8s1=-0.7+j1.25-1已知单位负反馈系统开环传递函数,当输入信号r(t)=sin(t+30o),试求系解统的稳态输出。e(S)=(s1r) Ab)咼代吊墙議=0.905 e 3 戶-tg-1祎=40*=-5.2 Cs(t)=0.9sin(t24.8)5-2已知单位负反馈系统开环传递函数,试绘制系统开环幅相频率特性曲线。解:(1) G(s)=3 =0解:(3) G(
23、s)=(2s+108s+1)0型系统n-m=23 =0 A3 )=10 e3 )=03 =O A(w )=0 e 3 )=-180OIm=0Re解:(5) Gs10!)解:I型系统3 =0 A3 )= O3 =O A(3 )=0n-m=2e 3 )=-270O e 3 )=-103 =0Im解: G(s)=s2(s+0s1+0s+)15) II 型系统3 =0A(3 )= 乂 e 3 )=180o3 =03 OOA3 )= 0e 3 )=-270On-m=3Im3 =O 一Re5-2已知单位负反馈系统开环传递函数,解:(1) G(s)=75 L3 牌s(s+5)(s+15)4010L3 )dB
24、0dB/dec 20 卜1 LG(s)=sgs+1)15s+1)20lgK=201=5 32=153 =03 =Oe 3 )=900 e 3 )=-2700-20,e 3)0*-90*-180 * -270*15-40dB/dec-60dB/dec试绘制系统开环对数频率特性曲线。(3) G(s)= 10解: 20lgKndi2031=0.1252=0.53 =0 e 3 )=0O3 =o e 3 )=-1i8ffio璋,性曲线。 l(3 ydB(2s+1)(8s+1) I ,20 20lgK :趣鲨-20AOdB/dece 3 )0-90-180解:(5) G(s)=s(S01)31=1 20
25、lgK=2B)3 =040200O -203 OOe 3 )=-270e 3 )=-180 0-90-180“-270L(vdBfOdB/dec40dB/dec1、3 G(s)=s2(s1+0s+(5+l5)s2(10s+1 20lgK=2.5dB 01=0.102=0.2 03=15co =0 0 )=-180oo = 00 0 )=-270o解:1.33(5s+1)L(o1)(0.67s+1)40、200-20L(o ydB-40dB/dec -60dB/dec 0 )0-90-180-270co-40dB/dec-60dB/dec已知系统的开环幅频率特性曲线,写出传递函数并画出对数相频特
26、性曲线。5-4(b)20lgK=-20K=0.10G(s)=0.1s -20G(s)=(0.05s+1)UvdB4_-20dB/dec20lgK XdB/dec 1 110 sSJ00-60dB/dec0dB/dec20 0(d) 20lgK=4848K=2510251G(s)=(s+1X0-1s+(0)01s+1)(c) K=100100G(s)= s(100s+100.01s+1)(c)K=1000LydB-20dB/dec0.01-40dB/dec-60dB/decG(s)=s(1OOs+1)01s+1)L(o 闻B-20dB/dec-60dB/dec0.01 -40dB/dec(e)由
27、图可得:20lgMr=4.58dB Mr=1.7 =乙 /1弋 2Z1= 0.94 z2= 0.32Z =0.3or =on122 on=50K=O0=100T2=on)2=0.0222Z =0.01得:L(o vdB 国忑叫丄4.58dB100 :-60dB/decG(s)= s(0.02s)1+00.01s+1)5-7已知奈氏曲线,P为不稳定极点个数,U 为积分环节个数,试判别系统稳定性)p=0|Im(b)系统不稳定p=0系统稳定“5讪u =2o =0TRe(c)P=03 =0+ -1系统不稳定Im u =23 =00nRed.z(d)3 =0Im p=0/ /u =3-4-M3 =0(f
28、)3 =0系统稳定DP=1u =00ReIm(h)P=1Imu =0=0 Re系统不稳定-2705- 17已知系统开环幅频率特性曲线(1)写出传递函数。(2)利用相位裕量判断稳定性将对数幅频特性向右平移十倍频程,讨论对系统性能的影响。解:K=10G(s)=s(10s+1X0.05s+1)3c=113計Y =佃0。+ 3c)=180O-90O-tg-110-tg-10.05 =90。-84.3。-2.9。= 2.8。5- 18已知系统结构,试绘制系统的开环对数幅频特性曲线,并计算相角稳定裕量。s0.5S+1s(O.o2s+i)解:G(s)=s(05s+110002s+1)05bF 3c=4-5Y =180-90-tg-1 05x 4,5-tg-1002x 4.5=90o-66o-26o= 21.4L(3 JdB-20dB/dec-60dB/de40200-20采 G0(s)=00K)50:32 3c-
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026温州文成县事业单位招聘63人-统考笔试备考试题及答案解析
- 2026春季中电信量子集团博士招聘笔试备考题库及答案解析
- 2026年通州湾示范区事业单位统一公开招聘工作人员15人笔试备考题库及答案解析
- 2026上半年北京事业单位统考大兴区招聘137人(第一批)考试备考题库及答案解析
- 2026内蒙古赤峰林西县社会福利院招聘笔试备考题库及答案解析
- 泸州老窖股份有限公司招聘(21人)笔试模拟试题及答案解析
- 2026江西长旅数智科技有限公司招聘5人笔试参考题库及答案解析
- 2026年山东省德州市高职单招综合素质考试题库有答案详细解析
- 上海市徐汇区名校2026年初三下学期3月联考(文理)语文试题含解析
- 浙江省嘉兴市嘉善县市级名校2026年初三2月第一次调研英语试题理试题含解析
- 对甲指分包的管理
- 加气站安全生产费用提取和使用管理制度
- 酒店会所装修施工技术交底
- 2025江苏扬州市高邮经开招商发展有限公司招聘招商专员3人笔试历年常考点试题专练附带答案详解2套试卷
- 农副食品醋创新创业项目商业计划书
- 2023年江苏农林职业技术学院单招职业技能考试题库附答案详解
- 天津警务通系统应用培训
- 养老机构服务质量评估报告范文
- 2025内蒙古鄂尔多斯生态环境职业学院人才引进38人模拟试卷附答案详解(突破训练)
- Unit1剑桥国际少儿英语第五册KB5课件
- 肺结核合并咯血护理查房
评论
0/150
提交评论