控制工程習題講解三ppt課件

1、習題講解三,一、填空 1、對于反饋控制系統(tǒng)，按反饋信號作用情況可分為: 、 兩種;按控制系統(tǒng)有無反饋情況分為: 和 控制系統(tǒng),正反饋,負反饋,開環(huán)控制,閉環(huán),2控制系統(tǒng)基本要求可歸納為 、 和 三個方面,穩(wěn),快,準,3傳遞函數(shù)定義為_ _ _ _,5按系統(tǒng)響應產(chǎn)生的原因分為 響應和 響應,零輸入,零狀態(tài),線性系統(tǒng)在零被始條件下,輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比,信號。則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) _,干擾信號為零時,則閉環(huán)傳遞函數(shù)為 _,此時的偏差傳遞函數(shù)為 _。輸入信號為零時,則干擾作下的傳遞函數(shù)為 _, 此時的偏差傳遞函數(shù) _,五,不穩(wěn)定,10不穩(wěn)定現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 ，控制系統(tǒng)穩(wěn)定的定義

2、_ 穩(wěn)定的條件為_,11校正是指 ，按校正環(huán)節(jié)的頻率特性分為相位 校正，相位 校正，相位 校正和滯后超前校正,12已知開環(huán)系統(tǒng)為,不恰當?shù)姆答?系統(tǒng)在初始條件的作用下，隨著時間趨于無窮大，而輸出響應逐漸趨于零,閉環(huán)特征根全部具有負實部,在系統(tǒng)中增加一些環(huán)節(jié)，用以改善系統(tǒng)性能,超前,滯后,當輸入為單位階躍函數(shù)時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差為 _，當輸入為單位速度輸入時，穩(wěn)態(tài)偏差為_，單位加速度輸入時，穩(wěn)態(tài)偏差為,二判斷正誤 （ ）控制系統(tǒng)的被控變量簡稱控制量。 （ ）閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，則其開環(huán)系統(tǒng)未必是穩(wěn) 定的。 （ ）由系統(tǒng)初始狀態(tài)引起的響應，稱為零狀,0,0.5,態(tài)響應。 （ ）控制系統(tǒng)的諧振峰值就是系統(tǒng)的

3、最大超 調(diào)量 （ ）穩(wěn)定的系統(tǒng)不一定是非最小相位系統(tǒng)。 （ ）Nyquist判據(jù)既能反映絕對穩(wěn)定性,也能 反映相對穩(wěn)定性,但不能用于延遲系統(tǒng). （ ）Routh判劇不能反映相對穩(wěn)定性，但能 用于具有純滯后的系統(tǒng),）系統(tǒng)階躍響應隨時間趨于無窮大而不 衰減到零，則系不穩(wěn)定。 （ ）誤差不僅與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)，而 且還與輸入有關(guān)，但與干擾信號無關(guān)。 （ ）對單位負反饋系統(tǒng)，誤差與偏差是相 等的,1.該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)? 2.校驗該系統(tǒng)的各參數(shù)是否滿足要求? 3.若不滿足要求，則對該系統(tǒng)進行微分反饋控制校正，并畫出新的控制系統(tǒng)方框圖，求滿足條件的微分時間常數(shù),三、計算題,解：(1) 求出閉環(huán)傳遞函

4、數(shù)的標準形式,所以有,故系統(tǒng)不能滿足要求,2) 求系統(tǒng)是否滿足要求,3) 引進微分反饋校正后系統(tǒng)如(b)圖所示，求出閉環(huán)傳遞函數(shù)為,要使,要求,現(xiàn)有,故解得,解：開環(huán)系統(tǒng)在S平面右半平面內(nèi)無極點，即 P=0,當 時,求坐標軸的交點,解得,即,當 時,故可作出系統(tǒng)的開環(huán)Nyquist圖如下,討論,1、當 時,2、當 時,N=0，Z=N+P=0 所以系統(tǒng)穩(wěn)定,曲線通過（-1，j0) 所以系統(tǒng)臨界穩(wěn)定,N=2，Z=N+P=2，所以系統(tǒng)不穩(wěn)定,三）如圖所示控制系統(tǒng)，其中 輸入信號， 為干擾信號，試求,1、當 時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應。 2、假設干擾信號可測，試設計一校正環(huán)節(jié)，使其完全補償干擾對系統(tǒng)的影響,解：系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為,由勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性,可見，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定,由線性系統(tǒng)的疊加性： (1)僅在輸入作用下的穩(wěn)態(tài)響,2)僅在干擾作用下的穩(wěn)態(tài)響應,因為干擾信號為正弦信號，故其穩(wěn)態(tài)響應也為同頻率的正