《机械工程控制基础》课程教学资源（作业习题）第六章 控制系统的性能分析与校正

第六章习题 6-1在系统综合设计中，常用的性能指标有哪些？ 62系统在什么条件下采用超前校正、滞后校正或滞后-超前校正？为什么？ 63某单位负反谈控制系统的开环传递函数为G()=6十 ，若校正装置取为 G.()=+口，试确定a和K的合适取值，使得系统阶跃响应的稳态误差为零，超调量约 为5%，调节时间为15。 6-4某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(5)= 6+25+中，若引入校正装置 K G.6句)=7.53s+2.2) s+16.4 。试确定K的合适取值，使得系统具有，=0.5和=0.5的主 导极点，且K,=2.7. 3 65一单位负反拉制系统其开环传数为G)+X059+试设计一个海 后校正装置，使得系统的相位裕度达到45。 66某系统的开环对数幅频特性曲线如下图所示，其中虚线表示校正前的曲线L,实线表示 校正后的曲线L2,求解： (1)确定所用的是何种串联校正，并写出校正装置的传递函数。 (2)确定校正后系统稳定时的开环增益。 (3)当开环增益K=1时，求校正后系统的相位裕度和幅值裕度。 ◆L1dB 20 .40 0.1 10 100 L -60、0 题6.6图 6-7在下图所示系统中，当K=10,T=0.1时，截止频率w。=5。若要使w。不变，如何选择

第六章 习 题 6-1 在系统综合设计中，常用的性能指标有哪些？ 6-2 系统在什么条件下采用超前校正、滞后校正或滞后-超前校正？为什么？ 6-3 某单位负反馈控制系统的开环传递函数为 ( ) ( 3) K G s s   ，若校正装置取为 ( ) c s a G s s   ，试确定 a 和 K 的合适取值，使得系统阶跃响应的稳态误差为零，超调量约 为 5%，调节时间为 1s。 6-4 某单位负反馈控制系统的开环传递函数为 ( ) ( 2)( 4) K G s s s s    ，若引入校正装置 7.53( 2.2) ( ) 16.4 c s G s s    。试确定 K 的合适取值，使得系统具有 0.5 wn  和   0.5 的主 导极点，且 2.7 K v  。 6-5 一单位负反馈控制系统，其开环传递函数为 3 ( ) ( 1)(0.5 1) G s s s s    ，试设计一个滞 后校正装置，使得系统的相位裕度达到 45 。 6-6 某系统的开环对数幅频特性曲线如下图所示，其中虚线表示校正前的曲线 L1 ，实线表示 校正后的曲线 L2 ，求解： （1）确定所用的是何种串联校正，并写出校正装置的传递函数。 （2）确定校正后系统稳定时的开环增益。 （3）当开环增益 K=1 时，求校正后系统的相位裕度和幅值裕度。 0.1 1 10 100 L1 L2 LC -60 -40 -20  L dB / 题 6.6 图 6-7 在下图所示系统中，当 K=10，T=0.1 时，截止频率 5 wc  。若要使 wc 不变，如何选择

K,T的值，才能使得系统相位裕度提高45°？ x;(sH xo(s) K(Ts+1) G(s) s+1 题6.7图 7 6-8设单位反馈系统开环函数G(S)= ,试设计比例-积分装置进行串联校正， +后+ 使已校正系统的相位裕度40°±2°，幅值裕度不低于10B,开环增益不变，截止频率不低 于lrads。 69设系统开环备数G)=0+)试用比-发分装置选行校正。位系统人，之20。 K y(1w?)≥50°，并确定枚校正参数

K,T 的值，才能使得系统相位裕度提高 45 ？ ( ) i x s + - ( 1) 1 K Ts s   ( ) ox s G s( ) 题 6.7 图 6-8 设单位反馈系统开环函数 7 ( ) ( 1)( 1) 2 6 G s s s s    ，试设计比例-积分装置进行串联校正， 使已校正系统的相位裕度 40 2  ，幅值裕度不低于 10dB，开环增益不变，截止频率不低 于 1 / rad s 。 6-9 设系统开环函数 ( ) (0.1 1) K G s s s   试用比例-微分装置进行校正，使系统 200 K v  ， , ( ) 50o wc   ，并确定校正参数