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控制精度低、适应性不强
闭环控制系统
适应性强、控制精度高
结构复杂、稳定性有时难保证
补充1:
自动控制系统有什么基本要求【P14】
1-8
作业二:
2-1.
(a)
化简得:
2-1(d)
2-2
化简
(b)
处于静止时刻(平衡的时候),质量块m的重力mg已经被弹簧跟阻尼器所平衡掉,所以列方程的时候不应该出现重力mg。
以质量块m为研究对象,由牛顿第二定律得:
结合:
消去得:
作业三:
试将滑阀流量方程式线性化。
其中流量是阀芯位移和节流口压降的函数。
分别为流量系数和滑阀面积梯度,为油的密度。
作业四:
1.求下列函数的拉氏变换:
(1);
注:
用公式。
解:
(2);
(3);
用公式和。
(4);
(5);
(6);
2.求下列函数的拉氏反变换:
3.某函数的拉氏变换为,应用初值定理求,。
4.求解下列微分方程:
,其中,;
,,为const。
且。
所以,对方程两边同时作拉氏变换得:
化简得:
作业五
2-1(b)
2-1(c)
2-3
2-6
作业六
2-7可参考何凯文同学的
2-8(b)
2-9
[1]令得:
[2]令得:
[3]令得:
综上所述:
作业七
2-12
系统共有5条前向通道,其增益分别为:
回路有7个,其增益为:
合并后的做法:
系统共有3条前向通道,其增益分别为:
回路有4个,其增益为:
得到的结果跟上面的做法是一样的。
2-16(a)
作业八
3-1
(1)
闭环系统的特征方程为:
;
整理得:
特征方程的全部系数均为正数,列出劳斯表:
因为第一列中存在负数,所以该系统不稳定。
3-2(4)
3-3
(2)
3-4
系统的传递函数为:
特征方程:
1要满足特征方程的系数都要大于0。
2要满足劳斯表第一列大于0。
系统要稳定的充要条件为:
(2)当时;
作业九
3-5(a)
3-5(b)
系统的特征方程为:
首先,;
列劳斯表:
得:
所以系统稳定时开环放大系数K的稳定域为。
3-5(c)
3-6
系统特征方程:
该系统稳定。
令,代入特征方程并化简得:
所以该系统不具有的稳定裕度。
作业十
3-7、解:
(1)当时:
(2)当时:
(3)当时:
K增大,越小。
3-8、解:
(1)闭环系统的传递函数为:
(2)
作业十一
3-10、解:
由二阶系统的阶跃响应曲线得:
所以系统闭环传递函数为:
所以系统的开环传递函数为:
3-11、解:
(1)对系统一:
零点:
极点:
因为零点与极点非常接近,极点离虚轴较远,所以系统的闭环传递函数可以简化为:
(2)对系统二:
因为相对于离虚轴较远,所以系统传递函数可以简化为:
5-1.解:
根据阻抗变换得RC网络的传递函数为:
所以RC网络的频率特性表达式为:
5-3.解:
系统的闭环频率特性为:
(1)幅频特性曲线
(2)相频特性曲线
图5-3(a)幅相频率特性曲线
图5-3(b)对数幅相频率特性曲线
5-4解:
作图略。
5-5、解题过程参考例题5-4。
简单题:
使用对数坐标图的优点:
可以展宽频带;
频率是以10倍频表示的,因此可以清楚的表示出低频、中频和高频段的幅频和相频特性。
可以将乘法运算转化为加法运算。
所有的典型环节的频率特性都可以用分段直线(渐进线)近似表示。
对实验所得的频率特性用对数坐标表示,并用分段直线近似的方法,可以很容易的写出它的频率特性表达式。
5-7、5-8解题过程参考例题5-5。
5-15解:
系统的开环传递函数为:
其对应的频率特性表达式为:
(1)转角频率:
,,。
,;
稳态误差补充:
(课后习题)
3-12、解:
3-15、解:
闭环系统传递函数为:
有劳斯判据得系统稳定的条件为:
所以只要,则的增大不影响系统的稳定性。
当增大时,减小;
当时,增大,减小;
当时,,增大对没影响。
(3)
当增大时,增大。
3-17、解:
当时:
3-18分析系统的输出得:
、
所以系统的误差:
由终值定理得其稳态误差为:
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