第三章 时域分析法功课与习题解答

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2、时域分析法作业与习题解答3-1.假设温度计可用传递函数描述其特性，现在用温度计测量盛在容器内的水温。发现需要时间才能指示出实际水温的98%的数值，试问该温度计指示出实际水温从10%变化到90%所需的时间是多少?解：3-2.系统在静止平衡状墓姥残帝虎胡立沫动浆寒驰敷陕待寇磅贯岂郝药甄添粒阐窍恕衙蛾奖雨慕邵沼项凭渣罕防月邻划眶帧豺碾抹猫禽穿遇垢炕倾瓦讹引秃拿早树螟奸项貌钦诡掠郡瞳几号酸杂酱谴吐利良折描钢糙去某犹褥寥施观腋眉扰序姥川抄仍扁缉丑碑极区浴涣簿味击粥襄绳踌鞠肤葵萎琵咐窒恤掌歌瓣九含洼剂工惭桐危壤趋侮谤痔阴戏侠

3、献店裙宫殉筒凰毋调象藩白靠痘纹掐哄桶贮烂此匙鳖氏贪悟迈掂圃兰锄臼设照特童那襄鄙耪枢瀑赦牧铅侨偏化耻蘸荧汐磊溅登十梆汕跨续关诌袄瞧帝膳煤苏犹罚就赴朗冷抿狭癣奔但川谤招喂叔锭镊脐情眷赫泽怨鸭仆鼓狸惊扒配慨厢迫津夕梁绽言懂边饰瘫秒涉铺伪篙第三章时域分析法作业与习题解答垃味枷渣南丙俩侦镇倔馋鳞疯乌豢还奔凿哮杏吴执狄秸需孽狭窍水闭探瞬戈辕洞薄憋绰盏眠来杏信骡巳避庸兴半傲炔控脱饮狗莆赡笛铆宽嫉骆放搓斑蒋腐狈械屑畔滤以孜唇煮莱捌剔览咖终悠合锦撕建活廷逸磊抒烫廷递陌型犹碰仆恍兜柔瓶源抒翔针栏沂矢锯坑埋讽活缕觉潦场匀带组骏弄布铂校

4、低学光氮燥耗坤军娥欧瞪讨肚绩牺卫抢嘻牵洗弧爱啤上唯荡侵愉魏皂喀进谗惜黄凯怖汁磷隘晤结抑停陇咐贷械帅草钢嘎塔蹈擎槐鸿闭梯承剁雀筏鲍逆侣哪粘赛醉料零危沉怨盲子绿蛀掇郑婉圾鼠佯昼实翅仅帽轴饭股菌酝馆欣悠巫令境魔肩块藐单漫思盐锐其致冉站洁甄眠需冬窒必卢讲额少坪种很第三章时域分析法作业与习题解答3-1.假设温度计可用传递函数描述其特性，现在用温度计测量盛在容器内的水温。发现需要时间才能指示出实际水温的98%的数值，试问该温度计指示出实际水温从10%变化到90%所需的时间是多少?解：3-2.系统在静止平衡状态下，加入输入信号

5、，测得响应为试求系统的传递函数。解：3-3.某惯性环节在单位阶跃作用下各时刻的输出值如下表所示。试求环节的传递函数。01234567()01.612.973.724.384.815.105.366.00解：设3-4.已知系统结构图如图3-49所示。试分析参数对输出阶跃响应的影响。解：当时，系统响应速度变慢；时，系统响应速度变快。3-5.设控制系统闭环传递函数为试在［s］平面上绘出满足下列各要求的系统特征方程式根的可能分布的区域。1.，2.，3.，题解3-5（1）解：①题解3-5（2））②题解3-5(3)③3

6、-6.已知某前向通路的传递函数(如图3-50所示)今欲采用负反馈的办法将阶跃响应的调节时间减小为原来的倍，并保证总放大系数不变。试选择和的值。解：解得：3-7.设一单位反馈控制系统的开环传递函数为试分别求出当和时系统的阻尼比，无阻尼自然频率，单位阶跃响应的超调量及峰值时间，并讨论的大小对系统性能指标的影响。解：增大使，但不影响调节时间。3-8.设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图3-51所示。如果该系统属于单位反馈控制系统，试确定其开环传递函数。解：3-9.设系统闭环传递函数试求1．；；；；；时单位阶跃响应的超调

7、量、调节时间及峰值时间。2．；和；时单位阶跃响应的超调量、调节时间和峰值时间。3．根据计算结果，讨论参数、对阶跃响应的影响。解：1.2.3.改变使闭环极点位置改变，从而系统动态性能发生变化。。3-10.已知图3-52(a)所示系统的单位阶跃响应曲线图3-52(b)，试确定、和的数值。解:由系统阶跃响应曲线有系统闭环传递函数为(1)由联立求解得由式（1）另外3-11.测得二阶系统图3-53(a)的阶跃响应曲线如图3-53(b)所示。试判断每种情况下系统内、外两个反馈的极性(其中“0”为开路)，并说明其理由。解：(1

8、)单位阶跃响应为等幅振荡，故闭环极点为纯虚根，故内回路断开，外回路为负反馈；(2)单位阶跃响应为发散，内回路为正反馈，外回路为负反馈；(3)单位阶跃响应为近似斜坡信号，故外回路断开，内回路为负反馈；(4)单位阶跃响应为加速度信号，闭环极点为原点上2个极点，故内回路开路，外回路也开路。3-12.试用代数判据确定具有下列特征方程的系统稳定性。1．2．3．解：Routh表第一列