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自动控制原理第五章习题课.ppt

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第五章习题课 (5-1),5-1 已知单位负反馈系统开环传递函数, 当输入信号r(t)=sin(t+30o),试求系统的稳态输出。,解:,=0.905,=-5.2o,第五章习题课 (5-2),5-2 已知单位负反馈系统开环传递函数,试绘制系统开环幅相频率特性曲线 。,,,,,解:,n-m=3,I型系统,ω=0,ω=∞,,,,Re,Im,0,ω=0,ω=∞,,,,解:,n-m=2,0型系统,ω=0,ω=∞,,,,Re,Im,0,ω=0,ω=∞,,,,,,解:,n-m=2,I型系统,ω=0,ω=∞,,,,Re,Im,0,ω=0,ω=∞,,,解:,n-m=3,II型系统,ω=0,ω=∞,,,,Re,Im,0,ω=0,ω=∞,,第五章习题课 (5-2),5-2 已知单位负反馈系统开环传递函数,试绘制系统开环对数频率特性曲线。,解:,ω,,,ω,,,低频段曲线:,-20dB/dec,,,,,20lgK=20dB,1,,,5,-40dB/dec,,,15,-60dB/dec,ω=0,ω=∞,,,相频特性曲线:,第五章习题课 (5-2),解:,ω,,,ω,,,低频段曲线:,20lgK=20dB,20lgK,,,,,0.125,,,0.5,,-20dB/dec,-40dB/dec,相频特性曲线:,ω=0,ω=∞,,第五章习题课 (5-2),解:,ω,,,ω,,,低频段曲线:,,,,,20lgK=20dB,1,-20dB/dec,,,-40dB/dec,ω=0,ω=∞,,,相频特性曲线:,第五章习题课 (5-2),解:,ω,,,ω,,,低频段曲线:,,,,,20lgK=2.5dB,1,-40dB/dec,,,0.1,,-60dB/dec,,0.2,,-40dB/dec,,15,,-60dB/dec,ω=0,ω=∞,,,相频特性曲线:,第五章习题课 (5-4),5-4 已知系统的开环幅频率特性曲线,写出传递函数并画出对数相频特性曲线。,20lgK,,,,,,,,0,-20dB/dec,ω,,20,(a),10,20lgK=20,K=10,,10,G(s)=,(0.1s+1),,,,,,0,20dB/dec,ω,,-20,(b),20,20lgK=-20,K=0.1,,10s,G(s)=,(0.05s+1),10,,,1,第五章习题课 (5-4),(c),,0.01,-20dB/dec,,-60dB/dec,-40dB/dec,,,,ω,100,0,,s,,100,G(s)=,(100s+1),K=100,(0.01s+1),(d),20lgK,,,,,,,,,-40dB/dec,0,-20dB/dec,ω,,,48,1,10,,100,,-60dB/dec,50,20lgK=48,K=251,,251,G(s)=,(s+1),(0.1s+1),(0.01s+1),第五章习题课 (5-4),,,,100,ω,-20dB/dec,-60dB/dec,,,,,,,,4.58dB,(e),0,由图可得:,20lgMr=4.58dB,Mr=1.7,得:,得,根据,得,由频率曲线得,s,,100,G(s)=,[(0.02s)2+0.01s+1)],第五章习题课 (5-7),5-7 已知奈氏曲线,p为不稳定极点个数,υ为积分环节个数,试判别系统稳定性。,,,p=0,,-1,(a),Re,Im,0,ω=0,,,υ=0,,,p=0,,-1,(b),Re,Im,0,ω=0,,υ=2,,,系统不稳定,,,,ω=0+,,系统稳定,,,p=0,,-1,(c),Re,Im,0,ω=0,,υ=2,,ω=0+,,系统不稳定,,,p=0,,-1,(d),Re,Im,0,ω=0,,υ=3,,ω=0+,,,系统稳定,第五章习题课 (5-7),,,,,,p=0,,-1,(e),Re,Im,0,ω=0,,υ=1,ω=0+,,,系统稳定,,,,p=1,,-1,(f),Re,Im,0,ω=0,,υ=0,,,系统稳定,,,p=0,,-1,(e),Re,Im,0,ω=0,,υ=1,ω=0+,,系统稳定,,,,,p=1,,-1,(a),Re,Im,0,ω=0,,,υ=0,系统不稳定,,,,,,,第五章习题课 (5-17),5-17 已知系统开环幅频率特性曲线(1)写出传递函数。(2)利用相位裕量判断稳定性(3)将对数幅频特性向右平移十倍频程,讨论对系统性能的影响。,,0.1,20,,,,-20dB/dec,,-60dB/dec,-40dB/dec,,,,ω,0,解:,,10,,s,,10,G(s)=,(10s+1),K=10,(0.05s+1),=180o-90o-tg-110-tg-10.05,=90o-84.3o-2.9o= 2.8o,,,,ω,,γ,,第五章习题课
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