第自动控制原理黄坚课后答案

5-1设单位负反馈系统的开环传递函数 G(s) 10，当把下列输入信号作用在闭环系s 1统输入端时，试求系统的稳态输出。（1）r(t) sin(t 30)r(t)2cos(2t45)计算的最后结果：（1）c(t) 0.905sin(t 24.83）；（2）c(t) 1.785cos(2t 53.3）；5-2设控制系统的开环传递函数如下，试绘制各系统的开环幅相频率特性曲线和开环对数频率特性曲线。750（2）G(s)200（1）G(s)2(s1)(110s1)s(s5)(s15)s（3）G(s)10（）1000(s1)1)(8s1)4G(s)28s100)(2ss(s（5）G(s)10（）10s1s(s11)3s（7）G(s)10(s0.2)（）10s12(s0.1)(s15)8G(s)1s3s绘制各系统的开环幅相频率特性曲线：绘制各系统的开环对数频率特性曲线：5-3已知电路如图所示，设 R1=19kΩ,R2=1kΩ,C=10μF。试求该系统传递函数，并作出该系统的伯德图。计算的最后结果：G(s)T2s,T1(R1R2)c0.2,T2R1c0.19；T1s15-4已知一些最小相位系统的对数幅频特性曲线如图所示，试写出它们的传递函数（并粗略地画出各传递函数所对应的对数相频特性曲线） 。计算的最后结果数字：(a)G(s)10(b)G(s)1s；s11010(c)G(s)100；(d)G(s)250；1)(s(s1)(s1)(ss(s1)1)0.0110010100(e)G(s)100,n50.3,0.3s[(s)22s1]nn5-6画出下列给定传递函数的极坐标图。试问这些曲线是否穿越实轴。若穿越，则求其与实轴交点的频率 ω及相应的幅值G(j )。（1）G(s)1；s)(12s)s(11（2） G(s) s2(1s)；计算的最后结果： (1) 0.71rad/s，幅值0.67；（2）不穿越 ；5-7设系统的奈氏曲线如图所示，其中 p为s的右半平面上开环根的个数， v为开环积分环节的个数，试判别系统的稳定性。解：最后结果：(a)不稳定；（b）稳定；(c)不稳定；(d)稳定；(e)稳定；(f)稳定；(g)稳定；(h)不稳定。5-8设系统的开环传递函数如下，试绘制各系统的伯德图，并求出穿越频率ωc。（1）G(s)100.5s)(10.1s)s(175(1 0.2s)（2） G(s) s(s216s100)计算的最后结果： （1） c 4.5rad/s；（2） c 0.75rad/s。5-14已知系统的开环传递函数为G(s)K，分别判定当开环放大倍数K=5和1)(0.1s1)s(sK=20时闭环系统的稳定性，并求出相位裕量。计算的最后结果：K 5时， 1 11.6 0，闭环系统稳定。K 20时， 2 11.7 0，闭环系统不稳定。5-17某最小相位系统的开环对数幅频特性如图所示。要求：（1）求出系统开环传递函数；（2）利用相位裕量判断系统的稳定性；（3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。计算的最后结果：（1）G(s)10；1)(1s(1s1)0.120s（2） 5.7 0，闭环系统稳定；（3）系统的稳定性改变，调节时间缩短，系统动态响应加快。5-18 已知系统的结构如图所示，试绘制系统