自動(dòng)控制原理習(xí)題

..《自動(dòng)控制原理》習(xí)題習(xí)題11有一水位控制裝置如圖所示。試分析它的控制原理,指出它是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)？說(shuō)出它的被控量,輸入量及擾動(dòng)量是什么？繪制出其系統(tǒng)圖。2某生產(chǎn)機(jī)械的恒速控制系統(tǒng)原理如圖所示。系統(tǒng)中除速度反饋外,還設(shè)置了電流正反饋以補(bǔ)償負(fù)載變化的影響。試標(biāo)出各點(diǎn)信號(hào)的正負(fù)號(hào)并畫(huà)出框圖。3圖示為溫度控制系統(tǒng)的原理圖。指出系統(tǒng)的輸入量和被控量,并畫(huà)出系統(tǒng)框圖。4.自動(dòng)駕駛器用控制系統(tǒng)將汽車(chē)的速度限制在允許范圍內(nèi)。畫(huà)出方塊圖說(shuō)明此反饋系統(tǒng)。5.雙輸入控制系統(tǒng)的一個(gè)常見(jiàn)例子是由冷熱兩個(gè)閥門(mén)的家用沐浴器。目標(biāo)是同時(shí)控制水溫和流量,畫(huà)出此閉環(huán)系統(tǒng)的方塊圖,你愿意讓別人給你開(kāi)環(huán)控制的沐浴器嗎？6.開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？7.反饋控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性有哪幾種類型？生產(chǎn)過(guò)程希望的動(dòng)態(tài)過(guò)程特性是什么？習(xí)題21試分別寫(xiě)出圖示各無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)。習(xí)題1圖2求圖示各機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。<1>求圖a的＝？<2>求圖b的＝？<3>求圖c的＝？習(xí)題2圖3試分別寫(xiě)出圖中各有源網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)U2<s>/U1<s>。習(xí)題3圖4交流伺服電動(dòng)機(jī)的原理線路和轉(zhuǎn)矩－轉(zhuǎn)速特性曲線如圖所示。圖中,u為控制電壓．T為電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。N為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。由圖可T與n、u呈非線性。設(shè)在某平衡狀態(tài)附近用增量化表示的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速、控制電壓關(guān)系方程為kn、kc為與平衡狀態(tài)有關(guān)的值,可由轉(zhuǎn)矩－轉(zhuǎn)速特性曲線求得。設(shè)折合到電動(dòng)機(jī)的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J,粘滯摩擦系數(shù)為f,略去其他負(fù)載力矩,試寫(xiě)出交流伺服電動(dòng)機(jī)的方程式并求輸入為uc,輸出為轉(zhuǎn)角θ和轉(zhuǎn)速為n時(shí)交流伺服電動(dòng)機(jī)的傳遞函數(shù)。習(xí)題4圖

5圖示一個(gè)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng),輸入量是電壓V,輸出量是負(fù)載的轉(zhuǎn)速,畫(huà)出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖,并寫(xiě)出其輸入輸出間的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

習(xí)題5圖6

已知一系統(tǒng)由如下方程組組成,試?yán)L制系統(tǒng)框圖,求出閉環(huán)傳遞函數(shù)。7

系統(tǒng)的微分方程組如下：其中K0,K1,K2,T均為正常數(shù)。試建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,并求傳遞函數(shù)C<s>/R<s>,C<s>/N1<s>及C<s>/N2<s>。8

試簡(jiǎn)化圖中各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,并求傳遞函數(shù)C<s>/R<s>。習(xí)題8圖9

試用梅遜公式求解習(xí)題8圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C<s>/R<s>。10

考慮習(xí)題10圖所示的結(jié)構(gòu)圖,試求出C<s>/R<s>。習(xí)題10圖11

已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題11圖所示,試寫(xiě)出系統(tǒng)在輸入R<s>及擾動(dòng)N<s>同時(shí)作用下輸出C<s>的表達(dá)式。

習(xí)題11圖12

已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如習(xí)題12圖所示,試將其轉(zhuǎn)換成信號(hào)流圖,并求出C<s>/R<s>。

習(xí)題12圖13

系統(tǒng)的信號(hào)流圖如習(xí)題13圖所示,試求C<s>/R<s>。習(xí)題13圖14

習(xí)題14圖是一個(gè)模擬調(diào)節(jié)器的電路示意圖。〔a寫(xiě)出輸入ur與輸出uc之間的微分方程；〔b建立該調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)圖；〔c求閉環(huán)傳遞函數(shù)Uc<s>/Ur<s>。習(xí)題14圖15某彈簧的力-位移特性曲線如習(xí)題17圖所示。在僅存在小擾動(dòng)的情況下,當(dāng)工作點(diǎn)分別為

x0=-1.2、0、2.5時(shí),試計(jì)算彈簧在工作點(diǎn)附近的彈性系數(shù)。習(xí)題15圖16試求習(xí)題16圖所示結(jié)構(gòu)圖的傳遞函數(shù)C<s>/R<s>。

習(xí)題16圖17已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題17圖所示,求傳遞函數(shù)C1<s>/R1<s>,C2<s>/R1<s>,C1<s>/R2<s>,C2<s>/R2<s>。習(xí)題17圖18放大器可能存在死區(qū),其工作特性曲線如習(xí)題18圖所示。在近似線性工作區(qū),可以用3次函數(shù)y=ax3來(lái)近似描述放大器的輸入-輸出特性。當(dāng)工作點(diǎn)為x=0.6時(shí),試選擇a的合適取值,并確定放大器的線性近似模型。

習(xí)題18圖習(xí)題31一單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為求①系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)及動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)σ%,ts,tp②輸入量為單位脈沖函數(shù)時(shí)系統(tǒng)的輸出響應(yīng)。2設(shè)控制系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為試在S平面上繪出滿足下述要求的系統(tǒng)特征方程式根可能位于的區(qū)域?！瞐1＞≥0.707,n≥2〔b0.5≥＞0,4≥n≥2〔c0.707≥＞0.5,n≤23一單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為Gk<s>=ωn2/s<s+2ξωn>已知系統(tǒng)的r<t>=1<1>,誤差時(shí)間函數(shù)為e<t>=1.4e-1.7t-0.4-3.74t求系統(tǒng)的阻尼比ξ,自然振蕩角耗率ωn、系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)及系統(tǒng)的溫態(tài)誤差。4已知二階系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為確定在下述參數(shù)時(shí)的閉環(huán)極點(diǎn),并求系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線和相應(yīng)的性能指標(biāo)?！瞐=2,n=5；〔b1.2,n=5；〔c當(dāng)≥1.5時(shí),說(shuō)明是否可忽略距離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的極點(diǎn)及理由。5單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為〔a求系統(tǒng)在單位階躍輸入信號(hào)r<t>=1<t>作用下的誤差函數(shù)e<t>；〔b是否可以用拉普拉斯變換的終值定理求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,為什么?6單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為<a>當(dāng)K=1時(shí),求系統(tǒng)在r<t>=1<t>作用下的穩(wěn)態(tài)誤差；<b>當(dāng)r<t>=1<t>時(shí),為使穩(wěn)態(tài)誤差ess=0.6,試確定K值。7已知單位反饋系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為<a>在單位斜坡輸入時(shí),確定使穩(wěn)態(tài)誤差為零的參數(shù)b0、b1應(yīng)滿足的條件；<b>在<a>求得的參數(shù)b0、b1下,求單位拋物線輸入時(shí),系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。8系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題8圖所示。<a>當(dāng)r<t>=t,n<t>=t時(shí),試求系統(tǒng)總穩(wěn)態(tài)誤差；<b>當(dāng)r<t>=1<t>,n<t>=0時(shí),試求p、tp。

習(xí)題8圖9設(shè)單位反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試求當(dāng)輸入信號(hào)r<t>=1+2t+t2時(shí),系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。10有閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程式如下,試用勞斯判據(jù)判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并說(shuō)明特征根在復(fù)平面上的分布。S3+20s2+4s+50=0S4+2s3+6s2+8s=0S6+3s5+9s4+18s3+22s2+12s+12=011某控制系統(tǒng)如圖3-47所示。其中控制器采用增益為Kp的比例控制器,即Gc<s>=Kp,試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的Kp值范圍。習(xí)題11圖12某控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試確定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的參數(shù)K、T的取值范圍。13已知某系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)如習(xí)題13圖所示?！瞐當(dāng)輸入R<s>=1/s,N<s>=0時(shí),試求系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)；〔b當(dāng)輸入R<s>=0,N<s>=A/s時(shí),試分析干擾變化對(duì)系統(tǒng)的影響。

習(xí)題13圖14已知某系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題14圖所示,其中系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為1=10秒和2=50秒,K=3。試求R<s>從1/s變化到2/s,且N<s>=1/s時(shí)系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng),并求系統(tǒng)此時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差ess,其中E<s>=R<s>-C<s>。

習(xí)題14圖15已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題15圖所示?！瞐求K=3,r<t>=t時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差ess；〔b如果欲使ess≤0.01,試問(wèn)是否可以通過(guò)改變K值達(dá)到,為什么？習(xí)題15圖16系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題16圖所示,其中e=r-c,K、T1、T2均大于零?！瞐當(dāng)=1時(shí)系統(tǒng)是幾型的？〔b如果r<t>為單位階躍函數(shù),試選擇使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為零。

習(xí)題16圖17系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題17圖所示,其中e=r-c,K1、T均大于零?！瞐當(dāng)K2=0時(shí)系統(tǒng)是幾型的？〔b如果r<t>為單位斜坡函數(shù),試選擇K2使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為零。

習(xí)題17圖18設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為若要求閉環(huán)特征方程根的實(shí)部均小于-１,試問(wèn)K應(yīng)在什么范圍取值？如果要求實(shí)部均小于2,情況又如何?19某系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為試分析零點(diǎn)-3和極點(diǎn)-8對(duì)系統(tǒng)瞬態(tài)性能<如超調(diào)量、調(diào)整時(shí)間等>的影響。20某閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題20圖所示,其中分別0,0.05,0.1和0.5?！瞐分別計(jì)算系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng),并畫(huà)出相應(yīng)的響應(yīng)曲線。在此基礎(chǔ)上,求出系統(tǒng)的超調(diào)量、上升時(shí)間和調(diào)整時(shí)間；〔b討論對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響,并比較開(kāi)環(huán)零點(diǎn)-1/與閉環(huán)極點(diǎn)的位置關(guān)系。

習(xí)題20圖21某閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題21圖所示,其中分別0,0.5,2和5?！瞐分別計(jì)算系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng),并畫(huà)出相應(yīng)的響應(yīng)曲線。在此基礎(chǔ)上,求出系統(tǒng)的超調(diào)量、上升時(shí)間和調(diào)整時(shí)間；〔b討論對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響,并比較開(kāi)環(huán)極點(diǎn)-1/與閉環(huán)極點(diǎn)的位置關(guān)系。習(xí)題21圖22某閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題22圖所示,其控制器的零點(diǎn)可變?！瞐分別計(jì)算a=0和a≠0時(shí)系統(tǒng)對(duì)階躍輸入的穩(wěn)態(tài)誤差；

〔b畫(huà)出a=0,10和100這3中情況下系統(tǒng)對(duì)階躍干擾的響應(yīng)曲線,并在比較的基礎(chǔ)上,從a的3個(gè)取值中選擇最佳值。

習(xí)題22圖23電樞控制直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題23圖所示?！瞐試計(jì)算系統(tǒng)對(duì)斜坡輸入r<t>=t的穩(wěn)態(tài)誤差,其中Km=10,Kb=0.05,K為待定參數(shù)。如果要求穩(wěn)態(tài)誤差等于１,試確定K的取值；〔b畫(huà)出系統(tǒng)在0<t<20秒時(shí)間段的單位階躍響應(yīng)曲線和單位斜坡響應(yīng)曲線,試問(wèn)這兩種響應(yīng)曲線都可以接受嗎？

習(xí)題23圖24試選擇K1和K2的值,使圖3-64所示系統(tǒng)階躍響應(yīng)的峰值時(shí)間為0.5秒,超調(diào)量可以忽略不計(jì)<即0.5%<超調(diào)量<2.0%>。習(xí)題24圖25控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題25圖所示。

〔a確定該閉環(huán)系統(tǒng)的2階近似模型；

〔b應(yīng)用2階近似模型,選擇增益K的取值,使系統(tǒng)對(duì)階躍輸入的超調(diào)量小于15%,穩(wěn)態(tài)誤差小于0.12。

習(xí)題25圖26設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)分別為①Gk<s>=K<s+1>/s<s-1><s+5>②Gk<s>=K/s<s-1><s+5>試確定分別使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的開(kāi)環(huán)增益的取值范圍。習(xí)題41設(shè)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的零、極點(diǎn)在s平面上的分布圖如下圖所示,試?yán)L制相應(yīng)的根軌跡草圖。題1圖2已知系統(tǒng)的特征方程為

⑴

⑵

⑶

試?yán)L制以為參數(shù)的根軌跡圖。3設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)〔1試?yán)L制系統(tǒng)根軌跡大致圖形,并分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。〔2若增加一個(gè)零點(diǎn)z=-1,試問(wèn)根軌跡圖有何變化,對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性有何影響。4已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)試用根軌跡法來(lái)確定使閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)的阻尼比ζ=0.5和自然角頻率ωn=2時(shí)的取值。5設(shè)負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為⑴作出系統(tǒng)準(zhǔn)確的根軌跡；⑵確定使系統(tǒng)臨界穩(wěn)定的開(kāi)環(huán)增益；⑶確定與系統(tǒng)臨界阻尼比相應(yīng)的開(kāi)環(huán)增益。6單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試?yán)L制系統(tǒng)的根軌跡圖,并確定產(chǎn)生純虛根時(shí)的z值和值。7設(shè)控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)如下,試畫(huà)出參數(shù)b從零變到無(wú)窮時(shí)的根軌跡圖。⑴⑵8設(shè)控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試畫(huà)出系統(tǒng)分別為正反饋和負(fù)反饋時(shí)的根軌跡圖,并分析它們的穩(wěn)定性。9已知正反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試?yán)L制系統(tǒng)的根軌跡圖。10非最小相位系統(tǒng)的特征方程為試?yán)L制該系統(tǒng)的根軌跡圖。11已知非最小相位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試?yán)L制該系統(tǒng)的根軌跡圖。12反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試用根軌跡法確定系統(tǒng)無(wú)超調(diào)響應(yīng)時(shí)的開(kāi)環(huán)增益。13設(shè)負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為證明系統(tǒng)的根軌跡含有圓弧的分支。14如習(xí)題14圖所示控制系統(tǒng)⑴畫(huà)出系統(tǒng)的根軌跡圖；⑵求系統(tǒng)輸出c<t>無(wú)振蕩分量時(shí)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。習(xí)題14圖15設(shè)負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試?yán)L制系統(tǒng)根軌跡的大致圖形。若系統(tǒng)⑴增加一個(gè)z=-5的零點(diǎn)；⑵增加一個(gè)z=-2.5的零點(diǎn)；⑶增加一個(gè)z=-0.5的零點(diǎn)。試?yán)L制增加零點(diǎn)后系統(tǒng)的根軌跡,并分析增加開(kāi)環(huán)零點(diǎn)后根軌跡的變化規(guī)律和對(duì)系統(tǒng)性能的影響。16已知負(fù)反饋系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為⑴利用Matlab有關(guān)函數(shù)作出0≤a＜1時(shí)系統(tǒng)的根軌跡和單位階躍響應(yīng)曲線；⑵討論a值變化對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能及穩(wěn)定性的影響<0≤a＜1＝；17設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)若要求系統(tǒng)的增益為=90,試求a為何值才能滿足閉環(huán)系統(tǒng)最大超調(diào)量％18％的要求？習(xí)題51若系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)y<t>=1-1.8e-4t+0.8e-9tt>=0試求系統(tǒng)頻率特性。2已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)如下,試?yán)L制其開(kāi)環(huán)頻率特性的極坐標(biāo)圖。〔1〔2〔3〔4〔5〔6〔7〔8〔9〔103已知某系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為應(yīng)用奈氏判據(jù)判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4設(shè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試畫(huà)出下面兩種情況下系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖5設(shè)一反饋控制系統(tǒng)的特征方程為應(yīng)用奈氏判據(jù)確定使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的K的數(shù)值,再用勞斯判據(jù)檢驗(yàn)得到的結(jié)果。6繪出下列傳遞函數(shù)的幅相特性7設(shè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的分段直線近似表示如圖所示〔設(shè)為最小線性相位系統(tǒng)。試寫(xiě)出系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)。8設(shè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)幅相頻率特性如圖所示。試判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。圖中,p表示系統(tǒng)開(kāi)環(huán)極點(diǎn)在右半s平面上的數(shù)目。若閉環(huán)不穩(wěn)定,試計(jì)算在右半s平面的閉環(huán)極點(diǎn)數(shù)。9畫(huà)出下列開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的幅相特性,并判斷其閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。10已知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)分別為試?yán)L制伯德圖,求相位裕量,并判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。11設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為當(dāng)輸入信號(hào)r<t>=5sin2w時(shí),求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。12單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試用頻域和時(shí)域關(guān)系求系統(tǒng)的超調(diào)量δ%及調(diào)節(jié)時(shí)間ts.13設(shè)一單位反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)〔1確定使系統(tǒng)的諧振峰值Mp＝1.4的K值?！?確定使系統(tǒng)的幅值裕度G1M1＝20db的K〔3確定使系統(tǒng)的相角裕量r〔wc＝60時(shí)的值。習(xí)題61單位反饋系統(tǒng)的的開(kāi)環(huán)頻率特性為為使系統(tǒng)具有的相角裕度,試確定：〔1串聯(lián)相位超前校正裝置；〔2串聯(lián)相位滯后校正裝置；〔3串聯(lián)相位滯后－超前校正裝置。2設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為為使系統(tǒng)具有如下性能指標(biāo)：加速度誤差系數(shù)諧振峰值諧振頻率。試用期望對(duì)數(shù)頻率法確定校正裝置的形式和特性。3設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為設(shè)計(jì)一校正裝置,使靜態(tài)速度誤差系數(shù),并使閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)位于s=-2±j23。4設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為〔1如果要求系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下的超調(diào)量,試確定K值?！?

根據(jù)所確定的K值,求出系統(tǒng)在單位階躍輸入下的調(diào)節(jié)時(shí)間,以及靜態(tài)速度誤差系數(shù)。〔3

設(shè)計(jì)一串聯(lián)校正裝置,使系統(tǒng)減少兩倍以上。5已知單位反饋系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為設(shè)計(jì)校正網(wǎng)絡(luò),使。6由實(shí)驗(yàn)測(cè)得單位反饋二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如習(xí)題6圖所示要求：〔1繪制系統(tǒng)的方框圖,并標(biāo)出參數(shù)值；〔2系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量,峰值時(shí)間設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)男Ｕh(huán)節(jié)并畫(huà)出校正后系統(tǒng)的方框圖。

7設(shè)原系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為要求校正后系統(tǒng)的相角裕度,幅值裕度Kg=6分貝。〔1

試求串聯(lián)超前校正裝置；〔2

試求串聯(lián)滯后校正裝置〔3

比較以上兩種校正方式的特點(diǎn),得出何結(jié)論。

8設(shè)控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)頻率特性為要使系統(tǒng)的相角裕度,系統(tǒng)的加速度誤差系數(shù)Ka=10,試用頻率法設(shè)計(jì)串聯(lián)超前校正裝置。

9反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為采用串聯(lián)超前校正,使系統(tǒng)的相角裕度,在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為ess=0.1,系統(tǒng)的剪切頻率小于7.5弧度/秒。

10設(shè)單位反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為若使系統(tǒng)的相角裕度,速度誤差系數(shù)Kv=8,試設(shè)計(jì)串聯(lián)滯后校正裝置。

11系統(tǒng)如習(xí)題11圖所示,其中R1,R2和C組成校正網(wǎng)絡(luò)。要求校正后系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為ess=0.01,相角裕度r≥60度,試確定K,R1,R2和C的參數(shù)。

12反饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如習(xí)題12圖所示,為保證系統(tǒng)有45度的相角裕度,求電容c為多少？

13已知單位反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試設(shè)計(jì)串聯(lián)校正環(huán)節(jié),使系統(tǒng)的相角裕度,剪切頻率。14某單位反饋系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為現(xiàn)要求,試確定串聯(lián)校正裝置。15設(shè)控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為要求校正后系統(tǒng)的相對(duì)諧振峰值Mr=1.4,諧振頻率,試設(shè)計(jì)串聯(lián)校正環(huán)節(jié)。16設(shè)控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為若使閉環(huán)系統(tǒng)的諧振峰值Mr=1.25,諧振頻率,系統(tǒng)的速度誤差系數(shù)秒－1,試設(shè)計(jì)滯后-超前校正裝置。17控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為要使系統(tǒng)的相角裕度,單位斜坡輸入時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,試用頻率法設(shè)計(jì)串聯(lián)滯后-超前校正網(wǎng)絡(luò)。18設(shè)I型系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試用希望特性法確定使系統(tǒng)達(dá)到下列性能指標(biāo)的校正裝置：〔1

穩(wěn)態(tài)速度誤差系統(tǒng)秒－1；〔2

超調(diào)量;〔3

調(diào)節(jié)時(shí)間秒。19控制系統(tǒng)如習(xí)題19圖所示。引入反饋校正,試確定校正后系統(tǒng)的相角裕度。20最小相位系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如習(xí)題20圖所示曲線I,II.