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《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

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《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
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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

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