《2022年自动控制原理黄坚第二版课后答案第五章.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年自动控制原理黄坚第二版课后答案第五章.docx（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 5-1 设单位负反馈系统的开环传递函数Gs 10,当把以下输入信号作用在闭环系统输入端时,试求系统的稳态输s1出；（1）rtsint302 45rt2cos 2 t（1）解：A 11 2+ 11 s+11 s+112= 11 12+1 = 122 1 =0.905 =-tg-111 =-tg-111 1 =-5.2cst= 0.9sint+24.8 o o运算的最终结果：（1）c t.0905 sin t24 . 83）；（2）；c t.1 785cos 2 t53 .35-2 设掌握系统的开环传递函数如下,试绘制各系统的开环幅相频率特性曲线和
2、开环对数频率特性曲线；（1）Gs750（ 2）Gs 2001第 1 页,共 8 页s s5 s15s2s1 110 s（3）Gs10（4）Gs 1000 s1 2s1 8s1 s 2 s8 s100 （5）Gs10（ 6）Gs 10s1s s1 3 s1（7）G s （8）Gs 10s110 s0 . 2 2 s s0 1. s15 3 s1名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 绘制各系统的开环幅相频率特性曲线：1 Gs=750 ss+5s+15ImRe解：I型系统n-m=3 =0 =0A = =-90oA= 0 =-270o =03 Gs=
3、 2s+18s+1 10 =Im =0解：0型系统 n-m=2 0 Re =0 A =10 = =0oA = 0 = =-180o5 Gs= ss-1 10 =0 Im解：I 型系统 n-m=2 =0 A = = =-270o =0 Re =A = 0 = =-180o7 Gs= s2s+0.1s+15 10s+0.2解：II 型系统 n-m=3 Im =0 =0 =0 ReA = =-180o =A = 0 =-270o绘制各系统的开环对数频率特性曲线：名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 Gs=750 ss+5s
4、+1540L dB-20dB/dec解：Gs=s 5 110 s+115 1s+12015-40dB/dec150-20低频段曲线：20lgK=20dB-60dB/dec0 1=5 2=15相频特性曲线： =0 = =-90o = = =-270o-90-180 -270 3 Gs=10 2s+18s+1解：低频段曲线：20L dB20lgK=20dB20lgK-20dB/dec1=0.1252=0.500.1250.5-20相频特性曲线：0 =0 = =0o-90 = = =-180o-180 5 Gs=10 ss-1解：低频段曲线：L dB20lgK=20 dB 40-20dB/dec20
5、-40dB/dec1=1 0 1 相频特性曲线：-20 =0 =-270o 0 -90 = = =-180o-180 -270 5-3 已知电路如下列图,设 R 1=19k , R 2 =1 k , C=10 F；试求该系统传递函数,并作出该系统的伯德图；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 运算的最终结果：G s T 2s1,T 1R 1R 2 c0 2. , T 2R 1c0 . 19；T 1s5-4 已知一些最小相位系统的对数幅频特性曲线如下列图,试写出它们的传递函数（并粗略地画出各传递函数所对应的对数相频特性曲线
6、） ；a20lgK=20L dB第 4 页,共 8 页K=102020lgK-20dB/decGs=0.1s+1 10010 cb20lgK=-20L dBK=0.1011020Gs=0.05s+1 0.1s-2020dB/deccK=100L dB-20dB/decGs= 100s+1 1000.01s+101000.01-40dB/dec-60dB/decL dBd20lgK=484820lgK1-20dB/dec-40dB/decK=25101050100251 Gs=s+10.1s+10.01s+1-60dB/dec名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - -
7、- - - - - e由图可得：L dB20lgMr=4.58dB M r=1.7 = 2 1-2 1 得： 2= 0.320-20dB/dec4.58dBr =45.3100-60dB/dec得=0.3Gs=s100依据 r n1-22 T2= 1 2 n =0.0222T =0.01得 =50由频率曲线得K= 0=100运算的最终结果数字：a G s 10b G s 1 s；s1 1010c G s s s 1001 s1； d G s s 1 s 2501 s1 ；.0 01 100 10 100100e G s , n 50 . 3 , 0 . 3s 2 ss 2 1n n5-6 画出
8、以下给定传递函数的极坐标图；试问这些曲线是否穿越实轴；如穿越,就求其与实轴交点的频率 及相应的幅值 G j ；（1）G s 1；s 1 s 1 2 s （2）G s 2 1；s 1 s 运算的最终结果：1 0 . 71 rad / s,幅值 0 . 67；（2）不穿越；5-7 设系统的奈氏曲线如下列图,其中 p 为 s 的右半平面上开环根的个数,v 为开环积分环节的个数,试判别系统的稳固性；名师归纳总结 第 5 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解：ap=0-1Im =0bp=0-1Im0 =0 Re系统不稳固 =0+ =0 0 Re系统
9、稳固cp=0ImIm =2d =0+Imp=00 =0 Re-10 =0 Re =0+-1系统不稳固系统稳固ep=0-1 =1f =0-1Imp=1 =0 Re00 =0Re =0+gp=0系统稳固 =1h系统稳固Re第 6 页,共 8 页Im-10p=1Im =0 Re-10 =0系统稳固 =0+系统不稳固最终结果：a不稳固；（b）稳固；c 不稳固；d 稳固；e 稳固；f 稳固；g 稳固；h 不稳固；5-8 设系统的开环传递函数如下,试绘制各系统的伯德图,并求出穿越频率 c；（1）Gs s105.1001. ss 1（2）Gs s 75102.s s216s100名师归纳总结 - - - -
10、 - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 运算的最终结果：（1）c4 . 5 rad/s； （2）c.075 rad/s；5-14 已知系统的开环传递函数为Gss sK1. s1 ,分别判定当开环放大倍数K=5 和 K=20 时闭环系统的稳固性,并1 0求出相位裕量；运算的最终结果：K25时,111 . 60,闭环系统稳固；K20时,11 . 70,闭环系统不稳固；5-17 某最小相位系统的开环对数幅频特性如下列图；要求：（1）求出系统开环传递函数；（2）利用相位裕量判定系统的稳固性；（3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程,试争论对系统性能的影响；L dB-20dB/dec
11、00.1-40dB/dec1020 c-60dB/dec-20dB/decGs= 10s+1 解：K=10100.05s+1 0 0.1-40dB/dec c 10 2010 10 1 c c =1 -60dB/dec =180o+ c 0=180o-90o-tg-110-tg-10.05-180 -90 =90o-84.3o-2.9o= 2.8o名师归纳总结 运算的最终结果：（1）Gss 1s101s1 ；第 7 页,共 8 页1 0 .120- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （ 2）.5 70,闭环系统稳固；（ 3）系统的稳固性转变,调剂时间缩短,系统动态响应加快；5-18 已知系统的结构如下列图,试绘制系统的伯德图,并运算w c；Rs-25 0.5s+11 s0.02s+1Cs解：Gss 0 .5s100. 02s1tg10 . 024 .47 1940L dB第 8 页,共 8 页1 -20dB/dec01021tg1.05.4 47 2012-40dB/dec c500.5c-20c4 . 47-60dB/dec18090名师归纳总结 - - - - - - -