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时间:2018-07-25
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1、第六章6-1(a),超前网络的伯德图如图A-6-1所示。图A-6-1题6-1超前网络伯德图(b),滞后网络的伯德图如图A-6-2所示。图A-6-2题6-1滞后网络伯德图6-2(1)无源校正装置的特点是简单,但要达到理想的校正效果,必须满足其输入阻抗为零,输出阻抗为无限大的条件,否则很难实现预期效果。且无源校正装置都有衰减性。而有源装置多是由直流运算放大器和无源网络构成,能够达到较理想的校正效果。(2)采用比例-积分校正可使系统由I型转变为II型。(3)利用串联超前校正装置在剪切频率附近提供的相位超前角,可
2、增大系统的相角裕度,从而改善系统的暂态性能。(4)当减小,相频特性朝方向变化且斜率较大时,加串联滞后校正可以提高系统的稳定程度。(5)可根据扰动的性质,采用带有积分作用的串联校正,或采用复合校正。6-3(1)校正前;(2)串联超前校正,;(3)串联滞后校正,。(4)串联超前校正装置使系统的相角裕度增大,从而降低了系统响应的超调量。与此同时,增加了系统的带宽,使系统的响应速度加快。在本题中,串联滞后校正的作用是利用其低通滤波器特性,通过减小系统的剪切频率,提高系统的相角稳定裕度,以改善系统的稳定性和某些暂态
3、性能。6-4校正前加串联超前校正装置后,。经超前校正,提高了系统的稳定裕度。系统校正前、后伯德图如图A-6-3所示。图A-6-3题6-4系统校正前、后伯德图6-5校正前系统伯德图如图A-6-4所示,。取新的剪切频率为图A-6-4题6-5系统校正前伯德图滞后校正装置传递函数为,校正后系统伯德图如图A-6-5所示。图A-6-5题6-5系统校正后伯德图6-7,超前校正装置,校正后系统的开环增益为,满足设计要求。6-8校正之前,取处的为新的剪切频率,该处增益为,故取,则,滞后校正装置传递函数为,校正后系统开环传递
4、函数为,满足要求。系统校正前、后伯德图如图A-6-6所示。图A-6-6题6-8系统校正前、后伯德图6-9未采用反馈校正时,,带宽为。采用反馈校正后,调整,使,此时。带宽为。可见,采用反馈校正,可提高系统的稳定裕度,并可使带宽增大。系统反馈校正前、后伯德图如图A-6-7所示。图A-6-7题6-9系统反馈校正前、后伯德图第七章7-1(a)其中(b)其中7-3时绘制的系统线性部分的极坐标图和非线性环节的负倒幅特性如图A-7-1所示,与无交点,故系统稳定。图A-7-1题7-3系统的稳定性分析令=-180,可求得,
5、将代入=1,可得,当时,系统不会产生自持振荡。7-4,系统线性部分的极坐标图和非线性环节的负倒幅特性如图A-7-2所示,其中是实轴上从到的直线。图A-7-2题7-4系统的稳定性分析与有交点,系统将出现自持振荡,振荡频率为,振幅为1.7。7-6令得即有用等倾线法绘制的相轨迹如图A-7-3所示,奇点为稳定焦点。图A-7-3题7-6系统的相平面图7-8以下结果可和仿真结果比较。相平面分为三个区:I区II区III区用等倾线法绘制的相轨迹如图A-7-4所示。图A-7-4题7-8系统相平面图根据图A-7-4,系统有一
6、个稳定的极限环,且自持振荡的振幅为0.2。进一步可用谐波平衡法确定自持振荡的频率。由图A-7-5中与的交点可确定自持振荡的频率为。图A-7-5题7-8系统极坐标图和负倒幅特性7-9相平面分为三个区:I区II区III区用等倾线法绘制的相轨迹如图A-7-6所示。图A-7-6题7-9系统相平面图根据系统的相轨迹,可知系统奇点的类型是稳定焦点,系统响应是衰减振荡的。7-10对题7-9系统加入微分负反馈后,令非线性环节的输入变量为E,输出变量为y。相平面分为三个区:I区II区III区取,用等倾线法绘制的相轨迹如图A
7、-7-7所示。图A-7-7题7-10系统相平面图与未加速度反馈的情形比较,系统将在较短的时间内到达平衡点(调整时间短),奇点为稳定节点,其响应具有单调衰减的性质。7-13系统的各变量名如图A-7-8所示。图A-7-8题7-13系统框图及变量名(1)用等倾线法绘制的相轨迹如图A-7-9所示。图A-7-9题7-13系统(1)的相平面图(2)。用等倾线法绘制的相轨迹如图A-7-10所示。图A-7-10题7-13系统(2)的相平面图第八章8-1(1),(2),(3),(4),(5),8-2(1),(2),(3),
8、(4),8-3(1),(2),(3),(4),8-4(a)(b)(c)8-5系统的开环脉冲传递函数;闭环脉冲传递函数;差分方程8-6(1)令可得系统稳定的条件。(2),采样系统的根轨迹如图A-8-1所示。图A-8-1题8-6采样系统根轨迹8-7特征方程为令根据劳斯判据,要使系统稳定,应有。所以采样系统的临界稳定的值为2.165。8-10采样系统在输入时的稳态误差终值为。8-12系统的开环脉冲传递函数;实轴上的根轨迹;分离点;和
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