自動(dòng)控制原理 第三章課后答案

3-1設(shè)溫度計(jì)需要在一分鐘內(nèi)指示出響應(yīng)值的98%，并且假設(shè)溫度計(jì)為一階系統(tǒng)，求時(shí)間常數(shù)T。如果將溫度計(jì)放在澡盆內(nèi)，澡盆的溫度以10C/min的速度線性變化。求溫度計(jì)的誤差。解：3-2電路系統(tǒng)如圖所示，其中。設(shè)系統(tǒng)初始狀態(tài)為零，試求：系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)時(shí)的值； 3-3已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為試求該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。3-4已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 試求該系統(tǒng)的上升時(shí)間。、峰值時(shí)間、超調(diào)量和調(diào)整時(shí)間。3-6已知系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為 ，試求：（1）系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)；（2）系統(tǒng)的阻尼比和無阻尼自然震蕩頻率； 3-7設(shè)二階控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如圖所示，如果該系統(tǒng)為單位負(fù)反饋系統(tǒng)，試確定其開環(huán)傳遞函數(shù)。 3-8已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)試選擇參數(shù)K及T值以滿足下列指標(biāo)：（1）當(dāng)r(t)=t時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 ；（2）當(dāng)r(t)=1（t）時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) 。計(jì)算的最后結(jié)果： K=60 , T=0.02s 3-11閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程如下，試用勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(a)(b) (c)(d) (a)穩(wěn)定 ，(b)不穩(wěn)定 ， (c)穩(wěn)定 ，(d)不穩(wěn)定； 3-13已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。試問取值多少，系統(tǒng)才能穩(wěn)定？ 3-14已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。確定系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)的取值。 計(jì)算的最后結(jié)果： 3-15試確定圖所示系統(tǒng)參數(shù)K和的穩(wěn)定域。 計(jì)算的最后結(jié)果： ； 3-16已知單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下。試求各系統(tǒng)的靜態(tài)位置誤差系數(shù)K、速度誤差系數(shù)K和加速度誤差系數(shù)K，并確定當(dāng)輸入信號(hào)分別為r(t)=1(t) ,2t ,t和 1+2t+ t時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差e。（1）G(s)=; （2）G(s)=;（3）G(s)=; （4） G(s)=;解題過程與步驟： 解：計(jì)算的最后結(jié)果： （1）； （2）；（3） ； （4）系統(tǒng)不穩(wěn)定；3-17一閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）當(dāng)R(s)= ,超調(diào)量%=20%，調(diào)整時(shí)間t=1.8s (=5%) 時(shí)，試確定參數(shù)和的值。（2）當(dāng)輸入信號(hào)分別為：r(t)=1(t) ,r(t)=t , r(t)=t時(shí) ，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 計(jì)算的最后結(jié)果： （1）K=13.36 ，=0.2； (2) ,；3-18已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖所示。欲保證阻尼比=0.7和單位斜坡函數(shù)輸入時(shí)穩(wěn)態(tài)誤差e=0.25，試確定參數(shù)K和的取值。 3-19已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖所示。其中r(t)=1(t ), d(t)=1(t ), d(t)=1(t)。試求：（1）在r(t)作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；（2）在d(t)和d(t)同時(shí)作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；（3）在d(t)作用下，且G(s)=K+和F(s)=時(shí) ，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。 計(jì)算的最后結(jié)果 ：（1） ；（2） ；（3） ；3-20復(fù)合控制系統(tǒng)如圖所示。圖中 ,。試選擇a和b的值，使系統(tǒng)由型系統(tǒng)提高為型系統(tǒng)。 計(jì)算的最后結(jié)果：