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1、第六章习题答案6.1解:最少拍控制系统是指系统在典型输入信号作用下,经过最少拍使系统输出稳态误差为零。不足之处:只针对某种典型输入进行设计,当输入形式改变时,系统性能变坏,输出响应不一定理想。第六章习题答案6.2 解:由知则112.2( )1 1.2zG zz0 1 m=1 1uvp110101010112121 2( )()(1)1 2 1(1)20 ( ) 2( )1.2( )0.09(1( ) ( )(1)zz cczcccccczzzzzzD zz G zz 解得因此第六章习题答案6.3 解:由被控对象得传递函数得 u=1 v=0 m=1 p=16.4 略。6.5 略。11000111
2、 21121)(1 2.78 )(1) 3.781 0.264( ) 0.264 (1 2.78 )( )(1) (1 0.286 )( )1( ) ( ) (1 0.20.74)(1 0.2 )zzz ccczzzzzzDzz Gzzzz设(第六章习题答案6.6 解:6.7 解:1111.58( ) ( )( )0.3681.58(1 0.368)( )1G zGszzzzDzzZ11111 21121 31.58(1 0.368)(1)( )11.58(1 0.368)(2)(2)( )(1)1.58(1 0.368)(33)(3)( )(1)zD zzzzD zzzzzD zz第六章习题
3、答案6.8 解: 11113.68(1 0.717)( )(1)(1 0.368)zzG zzz11001112( )0.717( )(10.717),0.58( )1( )1( )( )0.158(1)(10.368)10.580.416G zuvmp zzzcc zD z z G zzzzz可见零点为单位圆内),极点为1(单位圆上),0.368(单位圆内)。故 =0, =0(单位圆上极点不包括),=1, =1。设求得第六章习题答案6.9 解:不论是对一阶惯性对象还是对二阶惯性对象,大林算法的设计目标都是使闭环传递函数(s)相当于一个纯滞后环节和一个惯性环节的串联,其中纯滞后环节的滞后时间与
4、被控对象的纯滞后时间完全相同。这样就能保证使系统不产生超调,同时保证其稳定性。 所谓振铃(Ringing)现象,是指数字控制器的输出以二分之一采样频率大幅度衰减的振荡。 振铃幅度RA用来衡量振铃强烈的程度。为描述振铃强烈的程度,应找出数字控制器输出量的最大值umax。由于这一最大值与系统参数的关系难于用解析的式子描述出来,所以常用单位阶跃作用下数字控制器第0次输出量与第1次输出量的差值来衡量振铃现象强烈的程度。 有两种方法可用来消除振铃现象。第一种方法是先找出D(z)中引起振铃现象的因子(z=-1附近的极点),然后令其中的z=1,根据终值定理,这样处理不影响输出量的稳态值。第二种方法是从保证闭
5、环系统的特性出发,选择合适的采样周期T及系统闭环时间常数Tc,使得数字控制器的输出避免产生强烈的振铃现象。 第六章习题答案6.10解:如果被控对象存在纯时间滞后,则对其控制的难度往往较大。如果在这种情况下,对系统的要求是无超调量或超调量很小,并且允许有较长的调节时间,则大林算法的控制效果往往比PID等控制算法具有更好的效果。 第六章习题答案6.11 略。6.12 解:ddcddccdpd(1)ddd111(1)d116( )e11e1e( )e11e(1e)(1e)( )(1e)1e(1e)1.628(10.991)10.9830.17sTTTsNTTTTTTTTTTTTNKGsT sKsG zK zsT szzD zKzzzzz求得大林控制器Z第六章习题答案6.13 解:6.14 解:6.156.19略112(10.36)(10.607)( )0.253(1)zD zzz-1会出现振铃现象。z1130.769(10.638)( )10.1650.835zD zzz