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文档简介

1、P4.5在射电天文学和卫星跟踪等领域，大型微波天线变得越来越重要.以直径为60英尺的天线为例,大型天线会受到大风产生的扭矩的不利影响.对天线精度的一般要求是,当风速为35英里/小时时,天线的指向误差应小于0.01o。实验表明,当风速为35英里/x小时，天线所承受的干扰扭矩最大可以达到 200 000英尺/磅，这等价于系统承受着高达10伏的干扰输入信号Td（S）。大型天线存在的另一个问题是，系统中蕴含有产生结构性共振的隐患。大型天线的伺服机构如图P4.5所示,天线、驱动电机和电机放大器的传递函数近似为 其中。功率放大器的传递函数近似为 其中。图P4.5 天线控制系统 (a)确定系统对ka的灵敏度

2、； (b)当干扰为Ta(s)=10/s，输入为R(s)=0时，为保持系统的稳态误差小于0.10o,确定ka的取值； (c)当系统开环工作(ks=0),且输入为R(s)=0时，确定由干扰引起的系统误差。P6.2 习题 P4.5中曾经分析了大型天线的控制系统,并得出结论:为减小风力干扰的影响,应选取尽可能大的放大器增益Ka （a）试确定能使系统稳定的增益Ka的取值范围； (b)假设闭环系统的复极点主导着系统响应，且系统的预期调节时间为1.5s，应用平移虚轴的方法和RouthHurwitz判据，确定能满足要求的增益Ka的取值。并讨论在这种情况下，对原系统所作的2阶系统近似是否有效。答案：（a）S根据

3、：S4 1 366.4 1500S3S2 312.6 1500S1S0 所以b=1500-133.78k因为b所以0（b）有T所以应用平移虚轴的方法S=S并且 =根据：S4 1 185.85 1500S3S2 182.16 1500S1S0 b=240.38-141.63k因为b所以有1.25CDP6.1 在设计题CDP6.1的绞盘驱动系统中，以放大器作为控制器，试确定能使该系统稳定的增益Ka的最大取值。答案：由CDP2.1中给的参数：,在上面的传函中我们忽略了电机感应系数Lm,所以从输入到输出的闭环传函为：由Routh序列得：由Routh判据得稳定条件为：0Ka4当K=4时，特征方程的两根是

4、：下图是由Matlab画出的根轨迹：K=0:0.1:5;n=length(K);for i=1:n;numg=1;deng=1 5 K(i)-3 K(i);sys_o=tf(numg,deng);sys_cl=feedback(sys_o,1);p(:,i)=pole(sys_cl);endplot(real(p),imag(p),x),gridtext(-0.9,0.95,K=4-);text(-0.2,1.3,K=5);text(0,0.2,K=0%From a Routh analysis we find that%minimum K for stability is K=4Kmax=4;numg=1;deng=1 5 Kmax-3 Kmax;

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