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1、看到别人设定的下载币5块钱一个,太黑了。为了方便各位友友都有享受文档的权利,果断现在下来再共享第五章频率法5-1用时域与频域法分析设计和设计系统的主要区别是什么?5-2用时域法分析和设计系统的主要优点是什么?5-3奈氏稳定判据的本质是什么?5-4何谓幅值裕度与相位裕度,并举例说明之。5-5试述二阶系统闭环频率特性与时域中阶跃相应之间的关系。5-6试定性叙述伯德图各段与时域指标之间的对应关系。5-7已知单位反馈系统的开环传递函数为W(s)=当系统的给定信号为(1)(2)(3)求系统的稳态输出。解:5-7
2、(1)系统的闭环传递函数为因为所以解:5-7(2)系统的闭环传递函数为因为化为正弦表达形式则所以解:5-7(3)根据叠加原理,系统的输出为5-7(1)-5-7(2)5-8绘出下列各传递对应的幅相频率特性。(1)W(s)=Ks(K=10,N=1,2)(2)W(s)=(3)W(s)=Ks(K=10,N=1,2)(4)W(s)=10(0.1s1)(5)W(s)=(6)W(s)=(7)W(s)=(8)W(s)=(9)W(s)=Ts+2Ts+1(=0.707)(10)W(s)=解:(1)1.幅相曲线a)N=1b
3、)N=2对数频率曲线a)N=1b)N=2解(2)1.幅相曲线对数频率曲线2.幅频相频幅相曲线对数频率曲线解(3)1.幅频,相频幅相曲线对数频率曲线2.幅频,相频幅相曲线对数频率曲线解:(4)幅频,相频幅相曲线对数频率曲线解(5)幅频,相频幅相曲线对数频率曲线解(6)幅频,相频幅相曲线对数频率曲线解(7)幅频,相频,幅相曲线对数频率曲线解(8)W(s)=幅频,相频并且所以在第三象限,即幅相曲线在第三象限,并且,幅相曲线对数频率曲线解(9)其中幅频,并且相频并且,幅相曲线对数频率曲线解(10)幅频,,相频
4、,,幅相曲线对数频率曲线:交接频率为和,并且5-9绘出习题5-8各传递函数对应的对数频率特性。5-10绘出下列系统的开环传递函数的幅相频率特性和对数频率特性。(1)(2)(3)解:(1)其中:,,,因为,所以幅频,相频这里需要讨论是否小于即是否小于令,,即是否大于,令则其中,,将,,和代入到中则即因为1.如果则即→因为→2如果则即→因为→3如果则即→因为→所以当时,大于当时,小于并且,幅相曲线对数频率曲线:交接频率为解(2)幅频,,相频,幅相曲线对数频率曲线:交接频率为和,并且5-11用奈氏稳定判据判
5、断下列反馈系统的稳定性,各系统开环传递函数如下:(1)(2)(3)解:(1)其中:,,,幅频,相频因为所以并且,幅相曲线对数频率曲线:交接频率为解(2)幅频,相频并且,幅相曲线对数频率曲线:交接频率为解(3)幅频,相频并且,幅相曲线对数频率曲线:交接频率为5-12设系统的开环幅相频率特性如图P5-1所示,写出开环传递函数的形式,判断闭环系统是否稳定。图中P为开环传递函数右半平面的极点数。解:a:稳定;b:不稳定;c:不稳定;d:稳定;e:稳定;f:不稳定;g:稳定;h:不稳定。5-13已知最小相位系统
6、的开环对数幅频特性如图P5-2。(1)写出其传递函数(2)绘出近似的对数相频特性图P5-2解:(a)传递函数(b)传递函数(c)传递函数(d)传递函数当时所以:K=2当时所以又当且时所以:所以系统的传递函数为(e)传递函数幅频→所以(f)传递函数其中,,,→所以5-14已知系统开环传递函数分别为(1)W(s)=(2)W(s)=试绘制伯德图,求相位裕度及增益裕度,并判断闭环系统的稳定性。解(1)对数频率曲线(伯德图):交接频率为→相位裕度→增益裕度解(2)5-15设单位反馈系统的开环传递函数W(s)=当
7、输入信号x(t)为5rad/s的正弦信号时,求系统稳态误差。5-16已知单位反馈系统的开环传递函数,试绘制系统的闭环频率特性,计算系统的谐振及谐振峰值。(1)W(s)=(2)W(s)=5-17单位反馈系统的开环传递函数为W(s)=试用频域和时域关系求系统的超调量%及调节时间t。5-18已知单位反馈系统的开环传递函数为W(s)=作尼氏图,并求出谐振峰值和稳定裕度。5-19如图P5-3所示为0型单位反馈系统的开环幅相频率特性,求该系统的阻尼比和自然震荡角频率W祝各位友友取得好成绩