《控制工程基礎(chǔ)》第四章習(xí)題解題過(guò)程和參考答案

1、20190927控制工程基礎(chǔ)第四章習(xí)題解題過(guò)程和參考答案.docP126頁(yè)41設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：。當(dāng)系統(tǒng)作用有下列輸入信號(hào)時(shí)：，10()1Gss??()sin(30)rtt???試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出。解：系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為：10()()11()()1()111CsGsssRsGs??????這是一個(gè)一階系統(tǒng)。系統(tǒng)增益為：，時(shí)間常數(shù)為：1011K?111T?其幅頻特性為：22()1KAT????其相頻特性為：()arctan

2、T?????當(dāng)輸入為，即信號(hào)幅值為：，信號(hào)頻率為：，初始相角為：。代()sin(30)rtt???1A?1??030???入幅頻特性和相頻特性，有：2221101110(1)12211111KAT????????11(1)arctanarctan5.1911T???????????所以，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出為：??10()(1)sin30(1)sin(24.81)122ctAAtt??????????42已知系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為：。試求系統(tǒng)的

3、幅頻特性和相頻特性。49()11.80.8(0)ttcteet??????解：對(duì)輸出表達(dá)式兩邊拉氏變換：11.80.8361()49(4)(9)(1)(1)49Cssssssssss???????????由于，且有（單位階躍）。所以系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為：()()()CssRs??1()Rss?1()(1)(1)49sss????可知，這是由兩個(gè)一階環(huán)節(jié)構(gòu)成的系統(tǒng)，時(shí)間常數(shù)分別為：121149TT??系統(tǒng)的幅頻特性為二個(gè)一階環(huán)節(jié)幅頻特性之

4、積，相頻特性為二個(gè)一階環(huán)節(jié)相頻特性之和：20190927控制工程基礎(chǔ)第四章習(xí)題解題過(guò)程和參考答案.docP326頁(yè)()P?1.000.990.980.940.800.610.500.390.200.060.020.010.00()Q?0.000.100.120.240.400.490.500.490.400.240.120.100.00⑤繪圖：?=00?()Qω?()P?=50?=80?=100?=125?=200??=10.50.54

5、3（2）1()(10.1)Gsss??示范繪制奈氏圖的完整過(guò)程。這是一個(gè)由一個(gè)積分環(huán)節(jié)和一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)組成的二階系統(tǒng)。①系統(tǒng)參數(shù)：1型系統(tǒng)，n=2m=0②起終點(diǎn)奈氏曲線(xiàn)的起點(diǎn)：查表47，1型系統(tǒng)起點(diǎn)為負(fù)虛軸無(wú)窮遠(yuǎn)處；奈氏曲線(xiàn)的終點(diǎn)：nm=20，查表47知終點(diǎn)為原點(diǎn)，入射角為180；奈氏曲線(xiàn)的相角變化范圍：（90，180），第III象限③求頻率特性：21(0.1)()(10.1)(10.01)jGjjj????????????實(shí)頻特性：