自动控制理论(下)

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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