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2) ,它与根轨迹的交点为:
第三个极点为: 得:s3=-2.34
所以将s1t和s2作为主导极点,降阶的二阶系统的传函为:
系统的 ; 所以有:
s
2、解:系统开环极点为:p1=0,p2=-1,p3=-2为根轨迹起点,三条根轨迹到无穷远处。渐近线为:
系统特征方程为:
将s=jω代入,得:ω=2时,临界的K=6,所以系统在 时稳定
28、零阶保持器的传递函数是
29、线性定常系统的稳态误差与和有关;
31、对自动控制系统的基本要求是、、;
32、要求系统快速性好,则闭环极点应距虚轴较;
33、当采样周期一定时,加大开环增益会使离散系统的稳定性变;
34、无纹波最少拍系统比有纹波最少拍系统所增加的拍数是;
35、实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为
阶跃作用下系统输出表式和超调量σ%。
2)保持K1不变,当要求系统具有最佳阻尼比时确
定Kt值及求单位斜坡函数输入时系统的稳态误
差ess。
解:1)系统开环传函为: 与标准式比较,得: ,得:
系统阶跃响应:
超调量:
2)由标准式比较得: 得 由于系统为阶系统,系数大于零,满足稳定的条件,所以:
6、某反馈控制系统如图所示(K>0):
复习题
一、填空题
1、典型二阶振荡环节,当0< <0.707时,谐振频率 与自然频率 的关系是;
2、反馈控制系统是根据给定值和__________的偏差进行调节的控制系统;
3、对自动控制系统的基本要求是、、;
4、负反馈根轨迹起始于;
5、当开环增益一定时,采样周期越,采样系统稳定性越;
6、串联校正装置可分为超前校正、滞后校正和__________;
(1)绘制奈奎斯特图;
(2)试讨论系统的稳定的稳定性。
7、设离散系统如图示,其中采样周期,试问:1)当T=1s时,r(t)=1+t,试求静态速度误差系数及稳态误差e(∞)。
解:系统开环脉冲传函为:
闭环特征方程为: ,闭环极点为: 要单位圆内,系统稳定,则静态位置误差系数为: ;静态速度误差系数为: ;所以稳态误差为:
10、系统方框图如下,用两种方法求出传递函数 。
解:1)系统开环传函为: 与标准式比较,得: ,得:
系统阶跃响应:
超调量:
11、图示系统,画出动态结构图,并求传函。
12、已知系统结构如图示:R(s)为输入,N(s)为于拢
①系统单位阶跃响应的超调量为16.3%,峰值时间为1秒,试求K及a值。
7、理想继电特性的描述函数是;
9、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为-20dB/dec的直线,则系统存在个积分环节。
10、串联超前校正后,校正前的穿越频率ωC与校正后的穿越频率 的关系,是。
11、对1800根轨迹,始于。
12、当开环增益一定时,采样周期越大,采样系统稳定性越;
13、传递函数的定义是。
14、二阶线性控制系统的特征多项式的系数大于零是稳定的条件。
15、要求系统快速性和稳定性好,则闭环极点应在附近。
16、比例微分环节G(s)=1+Ts的相频特性为 =_______________。
17、线性定常系统的稳态速位置误差系数定义为;
18、比例微分环节G(s)=1+Ts的幅频特性为 =_______________。
3、已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如题图所示,试求该系统的开环传递函数G(s);估算相角裕量说明是否稳定;说明系统右移十倍频程时系统是否稳定。
(a)(b)
(a)解:由图可知:
系统的传函为:
系统稳定。
(b)由图可知:系统的传函为:
系统稳定。
(c) (d)
(c)、解:由图可知:
系统的传函为:
系统稳定。
1.系统三个开环极点:p1=0,p2=-1,p3=-2,无有限零点,有三条根轨迹,起于0,-1,-2,终于无穷远处;渐近线方程: ;实轴上根轨迹为:[0,-1],
[-2,-∞);分离点d: ;得:d=-0.42;与虚轴的交点:由特征方程:
S3+3s2+2s+K=0,将s=jω代入,得:K=6, ;得根轨迹如下:
19、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为-40dB/dec的直线,则系统有个积分环节存在。
20、串联滞后校正后,校正前的穿越频率ωC与校正后的穿越频率 的关系,是。
21、对1800根轨迹,实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为。
22、当采样周期一定时,加大开环增益会使离散系统的稳定性变。
27、线性定常系统的稳态速度误差系数定义为;
36、线性定常系统的稳态误差与、有关
37、在伯德图中反映系统动态特性的是;
38、对于欠阻尼的二阶系统,当阻尼比ξ则超调量。
39、线性定常系统的稳定的必要条件是
40、系统根轨迹方程式为
41、单位负反馈系统的开环传函为G(s),其闭环传函为;
简答
5.某负反馈系统开环传函为G(s)=K/(-Ts+1),作奈氏图,讨论其稳定性。
8、采样系统如图示,其中采样周期T=1s,当输入wenku.baidu.com单位斜坡输入时,求系统的稳 态误差e(∞)。
解:系统开环脉冲传函为:
闭环特征方程为: ,闭环极点为: 要单位圆内,系统稳定,则静态位置误差系数为: ;静态速度误差系数为: ;所以稳态误差为:
(没找到)9.某负反馈系统,开环传函为 ,试作出系统的根轨迹,并求1)系统主导极点为最佳阻尼比时的K值,并估算σ%、ts。2)当取K=2时,求: 时,系统的稳态误差ess
(d)
(e) (f)
(e)由图可写出系统的传函为: ,由图可得出
得:K=0.1,所以:
(f)解:
而由图可知: ,所以:
所以:
(没找到)4、设离散系统如图示,试问:1)当T=0.1s时,系统是否稳定。2)当r(t)为单位阶跃信号时,试计算稳态误差e(∞)及系统的输出C(Z)。
5、已知系统结构如图示:
1)要使ξ=0.5,ωn=5则Kt,K1为多少?并求
系统的p=1,z=1,系统不稳定。
二、计算
1、已知系统结构如图示:
①a = 0时,确定系统的阻尼比ξ、自然频率ωn和单位阶跃作用下系统输出表式,超调量σ%及稳态误差ess。
②当要求系统具有最佳阻尼比时确定参数a值及单位斜坡函数输入时系统的稳态误差ess。
① 所以: ,
=30.6% ess=0
②
2.某负反馈系统,开环传函为 ,试作出系统的根轨迹,并求1)系统阻尼比ξ=0.5的主导极点时的K值,并估算σ%、ts。2)临界稳定时的K值。
第三个极点为: 得:s3=-2.34
所以将s1t和s2作为主导极点,降阶的二阶系统的传函为:
系统的 ; 所以有:
s
2、解:系统开环极点为:p1=0,p2=-1,p3=-2为根轨迹起点,三条根轨迹到无穷远处。渐近线为:
系统特征方程为:
将s=jω代入,得:ω=2时,临界的K=6,所以系统在 时稳定
28、零阶保持器的传递函数是
29、线性定常系统的稳态误差与和有关;
31、对自动控制系统的基本要求是、、;
32、要求系统快速性好,则闭环极点应距虚轴较;
33、当采样周期一定时,加大开环增益会使离散系统的稳定性变;
34、无纹波最少拍系统比有纹波最少拍系统所增加的拍数是;
35、实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为
阶跃作用下系统输出表式和超调量σ%。
2)保持K1不变,当要求系统具有最佳阻尼比时确
定Kt值及求单位斜坡函数输入时系统的稳态误
差ess。
解:1)系统开环传函为: 与标准式比较,得: ,得:
系统阶跃响应:
超调量:
2)由标准式比较得: 得 由于系统为阶系统,系数大于零,满足稳定的条件,所以:
6、某反馈控制系统如图所示(K>0):
复习题
一、填空题
1、典型二阶振荡环节,当0< <0.707时,谐振频率 与自然频率 的关系是;
2、反馈控制系统是根据给定值和__________的偏差进行调节的控制系统;
3、对自动控制系统的基本要求是、、;
4、负反馈根轨迹起始于;
5、当开环增益一定时,采样周期越,采样系统稳定性越;
6、串联校正装置可分为超前校正、滞后校正和__________;
(1)绘制奈奎斯特图;
(2)试讨论系统的稳定的稳定性。
7、设离散系统如图示,其中采样周期,试问:1)当T=1s时,r(t)=1+t,试求静态速度误差系数及稳态误差e(∞)。
解:系统开环脉冲传函为:
闭环特征方程为: ,闭环极点为: 要单位圆内,系统稳定,则静态位置误差系数为: ;静态速度误差系数为: ;所以稳态误差为:
10、系统方框图如下,用两种方法求出传递函数 。
解:1)系统开环传函为: 与标准式比较,得: ,得:
系统阶跃响应:
超调量:
11、图示系统,画出动态结构图,并求传函。
12、已知系统结构如图示:R(s)为输入,N(s)为于拢
①系统单位阶跃响应的超调量为16.3%,峰值时间为1秒,试求K及a值。
7、理想继电特性的描述函数是;
9、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为-20dB/dec的直线,则系统存在个积分环节。
10、串联超前校正后,校正前的穿越频率ωC与校正后的穿越频率 的关系,是。
11、对1800根轨迹,始于。
12、当开环增益一定时,采样周期越大,采样系统稳定性越;
13、传递函数的定义是。
14、二阶线性控制系统的特征多项式的系数大于零是稳定的条件。
15、要求系统快速性和稳定性好,则闭环极点应在附近。
16、比例微分环节G(s)=1+Ts的相频特性为 =_______________。
17、线性定常系统的稳态速位置误差系数定义为;
18、比例微分环节G(s)=1+Ts的幅频特性为 =_______________。
3、已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如题图所示,试求该系统的开环传递函数G(s);估算相角裕量说明是否稳定;说明系统右移十倍频程时系统是否稳定。
(a)(b)
(a)解:由图可知:
系统的传函为:
系统稳定。
(b)由图可知:系统的传函为:
系统稳定。
(c) (d)
(c)、解:由图可知:
系统的传函为:
系统稳定。
1.系统三个开环极点:p1=0,p2=-1,p3=-2,无有限零点,有三条根轨迹,起于0,-1,-2,终于无穷远处;渐近线方程: ;实轴上根轨迹为:[0,-1],
[-2,-∞);分离点d: ;得:d=-0.42;与虚轴的交点:由特征方程:
S3+3s2+2s+K=0,将s=jω代入,得:K=6, ;得根轨迹如下:
19、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为-40dB/dec的直线,则系统有个积分环节存在。
20、串联滞后校正后,校正前的穿越频率ωC与校正后的穿越频率 的关系,是。
21、对1800根轨迹,实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为。
22、当采样周期一定时,加大开环增益会使离散系统的稳定性变。
27、线性定常系统的稳态速度误差系数定义为;
36、线性定常系统的稳态误差与、有关
37、在伯德图中反映系统动态特性的是;
38、对于欠阻尼的二阶系统,当阻尼比ξ则超调量。
39、线性定常系统的稳定的必要条件是
40、系统根轨迹方程式为
41、单位负反馈系统的开环传函为G(s),其闭环传函为;
简答
5.某负反馈系统开环传函为G(s)=K/(-Ts+1),作奈氏图,讨论其稳定性。
8、采样系统如图示,其中采样周期T=1s,当输入wenku.baidu.com单位斜坡输入时,求系统的稳 态误差e(∞)。
解:系统开环脉冲传函为:
闭环特征方程为: ,闭环极点为: 要单位圆内,系统稳定,则静态位置误差系数为: ;静态速度误差系数为: ;所以稳态误差为:
(没找到)9.某负反馈系统,开环传函为 ,试作出系统的根轨迹,并求1)系统主导极点为最佳阻尼比时的K值,并估算σ%、ts。2)当取K=2时,求: 时,系统的稳态误差ess
(d)
(e) (f)
(e)由图可写出系统的传函为: ,由图可得出
得:K=0.1,所以:
(f)解:
而由图可知: ,所以:
所以:
(没找到)4、设离散系统如图示,试问:1)当T=0.1s时,系统是否稳定。2)当r(t)为单位阶跃信号时,试计算稳态误差e(∞)及系统的输出C(Z)。
5、已知系统结构如图示:
1)要使ξ=0.5,ωn=5则Kt,K1为多少?并求
系统的p=1,z=1,系统不稳定。
二、计算
1、已知系统结构如图示:
①a = 0时,确定系统的阻尼比ξ、自然频率ωn和单位阶跃作用下系统输出表式,超调量σ%及稳态误差ess。
②当要求系统具有最佳阻尼比时确定参数a值及单位斜坡函数输入时系统的稳态误差ess。
① 所以: ,
=30.6% ess=0
②
2.某负反馈系统,开环传函为 ,试作出系统的根轨迹,并求1)系统阻尼比ξ=0.5的主导极点时的K值,并估算σ%、ts。2)临界稳定时的K值。