自动控制原理习题答案6
- 格式:pdf
- 大小:191.01 KB
- 文档页数:12
精心整理
《自动控制原理》试题及答案
1、若某串联校正装置的传递函数为(10s+1)/(100s+1),则该校正装置属于(B )。
3分
2、在对控制系统稳态精度无明确要求时,为提高系统的稳定性,最方便的是(A)3分
3、在系统中串联PD调节器,以下那一种说法是错误的(D)3分
A
B
C
D
4
5、I
6
7、
8
9、
10、
11、若某最小相位系统的相角裕度γ>0,则下列说法正确的是( )。
2分
12、某环节的传递函数是G(s)=5s+3+2/s,则该环节可看成由(D )环节组成。
2分
13、主导极点的特点是(A )2分
14、设积分环节的传递函数为G(s)=K/s,则其频率特性幅值A(ω)=()2分
15、某环节的传递函数为K/(Ts+1),它的对数幅频率特性随K值增加而()2分
16、某系统的传递函数是G(s)=1/(2s+1),则该可看成由(C )环节串联而成2分
17、若系统的开环传递函数在s右半平面上没有零点和极点,则该系统称作(B)2分
18、
19、
20、
21、
22、
23、
24、
25、
26、若系统增加合适的开环零点,则下列说法不正确的是(B ) 2分
27、当二阶系统的根分布在根平面的虚轴上时,系统的阻尼比为(B)3分
28、控制系统的稳态误差ess反映了系统的(A)2分
29、当二阶系统特征方程的根为具有负实部的复数根时,系统的阻尼比为(C)3分
30、二阶系统当0<ζ<1时,如果增加ζ,则输出响应的最大超调量将(B)3分。
第六章习题 6-1.解:方法一:原系统的截止频率为44.16rad/s ,相稳定裕度为180°-90°-arctan4.416=12.76°截止频率和相角裕度均不满足要求,需加入串联超前校正,选择校正网络的传递函数为TsaTsKs G c ++=11)(取校正后系统的截止频率s rad c /52=ω,相角裕度︒=50γ。
则Ta c 1=ω,6.2lg 10lg 20=+a K ,︒=+-+︒5011arctan11a a 由上述3式的64.0,01.0,4.4===K T a)101.0)(11.0()104.0(128)()(+++=s s s s s G s G c校正后系统的截止频率为s rad c /53=ω,相角裕度︒=5.49γ,满足要求。
方法二:按二阶系统最佳模型设计,设校正后系统的开环传递函数为)1()(+=Ts s Ks G则闭环系统的传递函数为222222//1/)(nn n s s T K Ts s TK K s Ts K s ωζωωφ++=++=++= 令50=K ,707.0=ζ由T n /12=ζω,T K n /2=ω,得01.0=T 。
即)101.0(50)()(+=s s s G s G c ,101.011.041)(++=s s s G c 。
易验证该校正环节满足要求。
6-2.解:本题可首先检验系统得性能指标,针对系统在性能上的缺陷并结合校正网络的作用,选用合适的校正网络,再按相应的步骤确定校正网络的参数。
(1) 根据稳定误差要求,确定系统的K 值。
K s s Ks s G s s K s s v 100)14.0(100lim )(lim lim 0=+⋅==→→%110011≤==KK e ss 求得1≥K 。
(2) 利用已确定的K ,计算未校正系统的相角裕度。
取1=K ,则 )14.0(100)(+=s s s G c其渐近对数幅频特性可表示为⎪⎩⎪⎨⎧><=)25(04.0100lg20)25(100lg 20)(2ωωωωωL由0)(='ωL 求得 s rad 50='ω此时系统的相角裕度为︒<︒='-︒-︒='456.26)04.0arctan(90180cωγ 显然,系统在稳态误差满足指标要求的情况下,相角裕度不满足要求。
一、简答题1. 被控对象、被控量、干扰各是什么?答:对象:需进行控制的设备或装置的工作进程。
被控量:被控对此昂输出需按控制要求变化的物理量。
干扰:对生产过程产生扰动,使被控量偏离给定值的变量。
2. 按给定信号分类,控制系统可分为哪些类型?答:恒值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
3. 什么是系统的静态?答:被控量不随时间改变的平衡状态。
4. 什么是系统的动态?答:被控量随时间变化的不平衡状态。
5. 什么是系统的静态特性?答:系统再平衡状态下输出信号与输入信号的关系。
6. 什么是系统的动态特性?答:以时间为自变量,动态系统中各变量变化的大小、趋势以及相互依赖的关系。
7. 控制系统分析中,常用的输入信号有哪些?答:阶跃、斜坡、抛物线、脉冲。
8. (3次)传递函数是如何定义的?答:线性定常系统在零初始条件下输出响应量的拉氏变换与输入激励量的拉氏变换之比。
9. 系统稳定的基本条件是什么?答:系统的所有特征根必须具有负的实部的实部小于零。
10. 以过渡过程形式表示的质量指标有哪些?答:峰值时间t p 、超调量δ%、衰减比n d 、调节时间t s 、稳态误差e ss 。
11. 简述典型输入信号的选用原因。
答:①易于产生;②方便利用线性叠加原理;③形式简单。
12. 什么是系统的数学模型?答:系统的输出参数对输入参数的响应的数学表达式。
13. 信号流图中,支路、闭通路各是什么?答:支路:连接两节点的定向线段,其中的箭头表示信号的传送方向。
闭通路:通路的终点就是通路的起点,且与其他节点相交不多于一次。
14. 误差性能指标有哪些?答:IAE ,ITAE ,ISE ,ITSE二、填空题1. 反馈系统又称偏差控制,起控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。
2. 复合控制有两种基本形式,即按参考输入的前馈复合控制和按扰动输入的前馈复合控制。
3. 某系统的单位脉冲响应为g(t)=10e -0.2t +5e -0.5t ,则该系统的传递函数G(s)为ss s s 5.052.010+++。
第一章绪论1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优弊端.解答: 1 开环系统(1)长处 :构造简单,成本低,工作稳固。
用于系统输入信号及扰动作用能早先知道时,可获得满意的成效。
(2)弊端:不可以自动调理被控量的偏差。
所以系统元器件参数变化,外来未知扰动存在时,控制精度差。
2闭环系统⑴长处:不论因为扰乱或因为系统自己构造参数变化所惹起的被控量偏离给定值,都会产生控制作用去消除此偏差,所以控制精度较高。
它是一种按偏差调理的控制系统。
在实质中应用宽泛。
⑵弊端:主要弊端是被控量可能出现颠簸,严重时系统没法工作。
1-2什么叫反应?为何闭环控制系统常采纳负反应?试举例说明之。
解答:将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反应。
闭环控制系统常采纳负反应。
由1-1 中的描绘的闭环系统的长处所证明。
比如,一个温度控制系统经过热电阻(或热电偶)检测出目前炉子的温度,再与温度值对比较,去控制加热系统,以达到设定值。
1-3试判断以下微分方程所描绘的系统属于何种种类(线性,非线性,定常,时变)?2 d 2 y(t)3 dy(t ) 4y(t ) 5 du (t ) 6u(t )(1)dt 2 dt dt(2) y(t ) 2 u(t)(3)t dy(t) 2 y(t) 4 du(t) u(t ) dt dtdy (t )u(t )sin t2 y(t )(4)dtd 2 y(t)y(t )dy (t ) (5)dt 2 2 y(t ) 3u(t )dt(6)dy (t ) y 2 (t) 2u(t ) dty(t ) 2u(t ) 3du (t )5 u(t) dt(7)dt解答: (1)线性定常(2)非线性定常 (3)线性时变(4)线性时变(5)非线性定常(6)非线性定常(7)线性定常1-4 如图 1-4 是水位自动控制系统的表示图, 图中 Q1,Q2 分别为进水流量和出水流量。
控制的目的是保持水位为必定的高度。
掌握自动控制系统的一般概念(控制方式,分类,性能要求)给定输入量: 给定值Ug 被控制量: 加热炉的温度扰动量:加热炉内部温度不均匀或坏境温度不稳定等外部因素 被控制对象:加热器控制器:放大器、发动机和减速器组成的整体 (2)工作原理:给定值输入量Ug 和反馈量Ur 通过比较器输出 U机的转速n ,再通过减速器与调压器调节加热器的电压U 来控制炉温。
T7.(1)结构框图 略给定输入量:输入轴θr 被控制量:输出轴θc扰动量:齿轮间配合、负载大小等外部因素 被控制对象:齿轮机构 控制器: 液压马达 (2)工作原理:θUe Ug θc掌握系统微分方程,传递函数(定义、常用拉氏变换),系统框图化简;1.(a)⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=+=dtdu C i R u i i u iR u t ct ct t r )(02)(0)(01)()2......()1(.......... 将(2)式带入(1)式得:)()(01)(021)(0t r t t t u dtdu C R u R R u =++拉氏变换可得)()(01)(0221s r s s U CsU R u R R R =+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+整理得21212)()(0)(R R Cs R R R U U G S r S s ++==1.(b)⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=+=dtdi L u R u i i u iR u Lt o t Lt t r )(2)(0)(01)()2........()1......(.......... 将(2)式代入(1)式得)()(0221)(01t r t t u u R R R dt u L R =++⎰ 拉氏变换得)()(0221)(01s r s s U U R R R U Ls R =++ 整理得LsR R R R LsR U U G s r s s )(21212)()(0)(++==2.1)微分方程求解法⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=-=+=-31224203221211111Rudt du c Ruu R u R u Rudt du c R u u c c c c c c c c r中间变量为1c u,2c u及其一阶导数,直接化简比较复杂,可对各微分方程先做拉氏变换⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=-=+=-3122423221211111RUU sc R U U RU R U RUU sc R U U c c c c c c c c r移项得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧++==++=2432432211211)11()111(c c c c rU R R sc RU R RU U U R R sc R U可得11121432432143214320)111()11(RR sc R R R R sc R R R R R R R R sc R R sc Ur U ++++=++++=2)复阻抗法⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧+=+++=++=2211232223234212121111*11*11sc R sc z U sc R sc z U sc R sc R R z sc R sc R R z r解得:1112143243RR sc R R R R sc R R Ur U ++++=3.分别以m 2,m 1为研究对象(不考虑重力作用)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=---=11212121121222222)()()(ky dty y d c dt y d m dty y d cdt dy c t f dt y d m 中间变量含一阶、二阶导数很难直接化简,故分别做拉氏变换⎪⎩⎪⎨⎧--=---=112112112122222)()()(kY Y Y s c Y s m Y Y s c sY c s F Y s m 消除Y1中间变量21211222))1(()(Yk s c s m sc s c s c s m s F s++-++=10.系统框图化简:o (s)o (s)o (s)1.综合点前移,分支点后移o (s)1231133221231133221133()()()()()(1()())(1()())()()()()()1()()()()()()()()()()o i X s G s G s G s X s G s H s G s H s G s H s G s G s G s G s H s G s H s G s H s G s H s G s H s =+++=++++11.系统框图化简:2.交换综合点,合并并联结构3.化简12341234243114412123123212343231344()()()()()()1()()()()(()/()()()/()()()/()())()()()1()()()()()()()()()()()()()()(o i X s G s G s G s G s X s G s G s G s G s H s G s H s H s G s G s H s G s G s G s G s G s G s G s G s H s G s G s G s G s H s G s G s H s G s G s H =+--+=+--+)s第三章掌握时域性能指标,劳斯判据,掌握常用拉氏变换-反变换求解时域响应,误差等2.(1)求系统的单位脉冲响应12()()()TsY(s)+Y(s)=KX(s)X(s)=1Y(s)=1()=20e t tTT y t y t Kx t K Ts k w t eT•--+=+=已知系统的微分方程为:对微分方程进行零初始条件的拉氏变换得当输入信号为单位脉冲信号时,所以系统输出的拉式变换为:进行拉式反变换得到系统的时域相应2.(2)求系统的单位阶跃响应,和单位斜坡响应22()()()TsY(s)+Y(s)=KX(s)X(s)=5Y(s)=1111110()10-10e ;1X(s)=Y(s)=t T y t y t Kx t KTK Ts Ts Ts sK s s s y t s •-+=+++=-=-=已知系统的微分方程为:对微分方程进行零初始条件的拉氏变换得当输入信号为单位阶跃信号时,所以系统输出的拉式变换为:进行拉式反变换得到系统的时域相应当输入信号为单位阶跃信号时,所以系统输出的拉式变换为:22222110550111()510t+5e ;t K K KT T K Ts s s s Ts s s Ts y t -=-+=-++++=-+进行拉式反变换得到系统的时域相应9.解:由图可知该系统的闭环传递函数为22()(22)2b kG s s k s kτ=+++又因为:2%0.20.52222r n n t k kσξωτω⎧⎪==⎪-⎪==⎨⎪=+⎪⎪=⎩ 联立1、2、3、4得0.456; 4.593;10.549;0.104;n K ξωτ==== 所以0.76931.432p ds nt s t sπωξω====10.解:由题可知系统闭环传递函数为210()1010b kG s s s k=++ 221010n nk ξωω=⎧⎪⎨=⎪⎩ 当k=10时,n ω=10rad/s;ξ=0.5;所以有%16.3%0.3630.6p s n e t s t sπξσξω-⎧⎪==⎪⎪⎪==⎨⎪⎪⎪==⎪⎩当k=20时,n ω=14.14rad/s;ξ=0.35;所以有%30.9%0.2430.6ps n e t s t sπξσξω-⎧⎪==⎪⎪⎪==⎨⎪⎪⎪==⎪⎩当0<k<=2.5时,为过阻尼和临界阻尼,系统无超调,和峰值时间;其中调整时间不随k 值增大而变化;当k>2.5时,系统为欠阻尼,超调量σ%随着K 增大而增大,和峰值时间pt 随着K 增大而减小;其中调整时间s t 不随k 值增大而变化;14.(1)解,由题可知系统的闭环传递函数为32560-1403256000056014014k 00()1440kb k k k s s s ks kG s s s s k->><<∴=+++∴⎧⎨⎩∴劳斯表系统稳定的充要条件为:14.(2)解,由题可知系统的闭环传递函数为320.60.8832430.60.80010.20.80.210.8k 00(1)()(1)k b k k k kk s s s ks k s G s s s k s k-->>>>-∴+=++-+∴⎧⎪⎨⎪⎩∴劳斯表系统稳定的充要条件为:20.解:由题可知系统的开环传递函数为(2)()(3)(1)k k s G s s s s +=+-当输入为单位阶跃信号时,系统误差的拉氏变换为11()111()lim limlim ()0k ss k ss ss s s k s ss G s E G s ssE G s e →→→+=+===∞∴=又根据终值定理e 又因为25.解:由题可知系统的开环传递函数为1212()(1)(1)k k k G s T s T s =++当输入为给定单位阶跃信号时1()i X s s=,系统在给定信号下误差的拉氏变换为1101211211()111()lim limlim ()11k ss k ss ss s s k s ss G s E G s ssE G s k k e k k →→→+=+===∴=+又根据终值定理e 又因为当输入为扰动信号时1()N s s=,系统扰动信号下误差的拉氏变换为221210122212212121()111()lim limlim ()111k ss k ss ss s s k s ss ss ss ss k G s k T s E G s ssE G s k k k e k k k e e e k k →→→-+-+=+===-∴=+-∴=+=+又根据终值定理e 又因为第四章 根轨迹法掌握轨迹的概念、绘制方法,以及分析控制系统4-2 (2)G(s)=)15.0)(12.0(++s s s K;解:分析题意知:由s(0.2s+1)(0.5s+1)=0得开环极点s 1=0,s 2=-2,s 3=-5。
第一章 习题答案1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图(1) 将a,b 与c ,d 用线连接成负反馈状态;(2) 画出系统方框图。
解 (1)负反馈连接方式为:d a ↔,c b ↔;(2)系统方框图如图解1—1 所示。
1—2 题1—2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。
试说明系统自动控制大门开闭的工作原理,并画出系统方框图。
题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统解 当合上开门开关时,电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压,偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动,将大门向上提起。
与此同时,和大门连在一起的电刷也向上移动,直到桥式测量电路达到平衡,电动机停止转动,大门达到开启位置。
反之,当合上关门开关时,电动机带动绞盘使大门关闭,从而可以实现大门远距离开闭自动控制。
系统方框图如图解1—2所示。
1—3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量和给定量,画出系统方框图。
题1-3图 炉温自动控制系统原理图解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比,c u 增高,炉温就上升,c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压f u 。
f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较,得出偏差电压e u ,经电压放大器、功率放大器放大成a u 后,作为控制电动机的电枢电压。
在正常情况下,炉温等于某个期望值T °C,热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u .此时,0=-=f r e u u u ,故01==a u u ,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上,使c u 保持一定的数值.这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。
当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以下的控制过程: 控制的结果是使炉膛温度回升,直至T °C 的实际值等于期望值为止。
119第六章习题及解答6-1 试求下列函数的z 变换T ta t e =)()1(()()223e t t e t=- 21)()3(ss s E +=)2)(1(3)()4(+++=s s s s s E解 (1)∑∞=---=-==0111)(n nnaz z azza z E(2)[]322)1()1(-+=z z z T t Z由移位定理:[]333323333232)()()1()1(TTTTTTte z ez zeT ze ze zeT et Z -----+=-+=(3)22111)(ssss s E +=+=2)1(1)(-+-=z Tz z z z E (4)21)(210++++=s c s c sc s E21)1(3lim212)2(3lim23)2)(1(3lim221100=++=-=-=++==+++=-→-→→s s s c s s s c s s s c s s s2211223+++-=s s s)(22)1(23)(2TT e z ze z z z z z E ---+---=6-2 试分别用部分分式法、幂级数法和反演积分法求下列函数的z 反变换。
120()()()()11012E z z z z =-- 211213)()2(---+-+-=z zz z E 解 (1))2)(1(10)(--=z z zz E① 部分分式法)12(10210110)()2(10)1(10)(210110)2)(1(10)(-=⨯+⨯-=-+--=-+--=---=nnnT e z zz z z E z z z z zz E② 幂级数法:用长除法可得+-+-+-=+++=+-=--=---)3(70)2(30)(10)(7030102310)2)(1(10)(*3212T t T t T t t e z z z z z z z z z z E δδδ③ 反演积分法[][])()12(10)()12(10210110)(210110lim)(Re 10210lim)(Re 0*221111nT t t e nT e z zzz E s z z z z E s n nnnnnz z n nz z n --=-=⨯+⨯-=⨯=-=⋅-=-=⋅∑∞=→→-→→-δ(2) 2221)1()13(12)13(213)(-+-=+-+-=+-+-=--z z z z z z z zz zz E① 部分分式法∑∑∞=∞=---=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⨯--=----=----=--=0*222)()32()(32)()(132)(13)1(2)(13)1(2)1(31)(n n nT t n nT t nT Tt e t t Tt e z z z z z E z z z z zz E δδ121② 幂级数法:用长除法可得--------=-----=+-+-=---)3(9)2(7)(5)(3)(9753123)(*32122T t T t T t t t e zzzz z z z z E δδδδ③ 反演积分法[][]12111)3(lim!11)(Re )(-→→-⋅+-=⋅=n s z n zz zdzd z z E s nT e[]32)1(3lim 11--=++-=-→n nzz n n ns∑∞=---=*)()32()(n nT t n t e δ6-3 试确定下列函数的终值()()()11112E z Tzz =--- )208.0416.0)(1(792.0)()2(22+--=z z z zz E解 (1)∞=--=---→21111)1()1(lim zTz z e z ss(2)1208.0416.01792.0208.0416.0792.0lim)()1(lim 2211=+-=+-=-=→→z z zz E z e z z ss6-4 已知差分方程为c k c k c k ()()()-+++=4120初始条件:c(0)=0,c(1)=1。
自动控制原理第六章课后习题答案(免费)线性定常系统的综合6-1 已知系统状态方程为:()100102301010100x x uy x•-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=--+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=试设计一状态反馈阵使闭环系统极点配置为-1,-2,-3. 解: 由()100102301010100x x u y x•-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=--+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=可得:(1) 加入状态反馈阵()012K k k k =,闭环系统特征多项式为:32002012()det[()](2)(1)(2322)f I A bK k k k k k k λλλλλ=--=++++-+--+- (2) 根据给定的极点值,得期望特征多项式:*32()(1)(2)(3)6116f λλλλλλλ=+++=+++(3) 比较()f λ与*()f λ各对应项系数,可得:0124,0,8;k k k ===即:()408K =6-2 有系统:()2100111,0x x u y x•-⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭= (1) 画出模拟结构图。
(2) 若动态性能不能满足要求,可否任意配置极点? (3) 若指定极点为-3,-3,求状态反馈阵。
解(1) 模拟结构图如下:(2) 判断系统的能控性;0111c U ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦满秩,系统完全能控,可以任意配置极点。
(3)加入状态反馈阵01(,)K k k =,闭环系统特征多项式为:()2101()det[()](3)22f I A bK k k k λλλλ=--=+++++ 根据给定的极点值,得期望特征多项式:*2()(3)(3)69f λλλλλ=++=++比较()f λ与*()f λ各对应项系数,可解得:011,3k k ==即:[1,3]K =6-3 设系统的传递函数为:(1)(2)(1)(2)(3)s s s s s -++-+试问可否用状态反馈将其传递函数变成:1(2)(3)s s s -++若能,试求状态反馈阵,并画出系统结构图。
第6章 习题及参考解答6-9 已知单位负反馈控制系统校正前对数幅频特性)(0ωL 如图6-63中点画线所示,串联校正装置对数幅频特)(c ωL 如图6-63中实线所示,要求1)作出校正后系统开环对数幅频渐进特性)(ωL 。
2)比较校正前、后的开环对数幅频特性)(0ωL 和)(ωL ,说明校正装置的作用。
习题 6-9 参考解答:1)校正后系统开环对数幅频渐进特性)(ωL 是)(0ωL 和)(c ωL 的线性叠加,如图右上图中红色实线所示。
2)校正装置的传递函数为2(1)()101c s G s s +=+,为滞后校正装置。
它的作用:①抬高了低频段幅值,可提高速度输入的稳态精度;②固有特性以-40dB/dec 穿越0dB 线,校正后的Bode 图以-20dB/dec 穿越0dB 线,中频段变缓,平稳性变好;校正后系统Bode 图的高频段幅值降低了,抗干扰能力提高;校正后系统的开环截止频率减小了,滞后校正是靠牺牲系统的快速性来换取平稳性的。
6-10 图6-64为三种校正装置的对数渐近幅频特性,它们都是由最小相位环节组成。
系统为单位负反馈 系统,其开环传递函数为02400()(0.011)G s s s =+试问: 1)这些校正网络特性中,哪一种使已校正系统的稳定性最好?2)为了将12Hz 的正弦噪声削弱10倍左右,你确定采用哪种校正网络特性?习题 6-10 参考解答: 校正装置传递函数分别是12310.110.510.51(),(),().1010.0111010.0251c c c s s s s G s G s G s s s s s ++++===++++。
1)a )使用滞后校正网络,校正后021400()(0.011)1().101c G G s s s s s s =+++10()()1c G j G j ωω==L (图6-63 题6-9图图6-64 题6-10图102400()()1110180arctan 6.32180arctan 0.01 6.32arctan16.3211.7063.2cc c co oo c G j G j ωωωωωγω⨯=⇒⨯⨯≈=-=+--⨯-⨯=b )使用超前校正网络,校正后022400()(0.011)0.11().0.011c G G s s s s s s =+++10()()1c G j G j ωω==1024000.1()()11180arctan 0.140180arctan 0.0140arctan 04032.4.0140c occ c o o G j G j ωγωωωω⨯=⇒⨯=+⨯---⨯==⨯≈c )使用滞后-超前校正网络,校正后0223400()(0.011)(0.51)().(101)(0.0251)c G G s s s s s s s =++++2230224000.5()()11011180(arctan 0.510)180arctan 1041010arctan 0.02510arctan 0.01108.2cc c c o o c oG j G j ωγωωωωω⨯=⇒⨯⨯⨯=+⨯--⨯-⨯-⨯=≈=由上述结果可知,在这些校正网络特性中,滞后-超前校正网络,其相角裕量γ=48o 最大,所以滞后-超前网络使已校正系统的稳定性最好。