自动控制原理胥布工答案3.pdf

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1、第6章习题及解答6-1试求图6-82所示电路的频率特性表达式，并指出哪些电路低频段增益大于高频段增益。R1R1R2uiCR2uouiuoC（a）（b）R3R4R3R6CCR8R5uiR1uiR1R7R6R4uouoR2R2R7R5（c）（d）图6-82习题6-1图R2R1Cj1R2Cj1解：（a）；（b）；（c）R1R2R2RCj1R1R2Cj11R1R2R3R4RCj1R6R75Cj1R8R3R4R3R4R3R6R7R6R7；（d）；（a）和（c）为高通；RRRCj

2、1RRRCj1615147（b）和（d）为低通。t3t6-2若系统单位脉冲响应为g(t)e0.5e，试确定系统的频率特性。1111解：G(s)0.5，故G(j)0.5s1s3j1j36-3已知单位反馈系统的开环传递函数为1G(s)s1试根据频率特性的物理意义求：（1）闭环系统在输入信号r(t)sint作用下的稳态输出。（2）闭环系统在输入信号r(t)sin(t30)2cos(5t45)作用下的稳态输出。151解：（1）1，T(j1)0.447，T(j1)arctan26.

3、56，j12521y(t)0.447sin(t26.56)。t1295（2）5，T(j5)0.186，T(j5)arctan68.20，j52292y(t)0.447sin(t3.44)0.372cos(5t113.2)。t6-4某对象传递函数为1G(s)Ts1试求：（1）该对象在输入u(t)sint作用下输出的表达式，并指出哪部分是瞬态分量。（2）分析T增大对瞬态分量和稳态分量的影响。（3）很多化工过程对象的时间常数都很大，通过实验方法测定对象的频率特性需要很长时间，解释其原因。t

4、T1解：（1）uo(t)eTsintarctanT前一项为瞬态分量，后一项1T221T为稳态分量。（2）T增大，瞬态分量收敛更慢；稳态分量幅值减小，且相位滞后更明显。（3）因为瞬态分量收敛太慢。6-5某系统的开环传递函数为1G(s)Ts1试描点绘制：（1）奈奎斯特曲线；（2）伯德图；（3）尼科尔斯图。解：BodeDiagramNicholsChart00-10-5Im-10-20-15-30-90-20-10-0-25+0Re-135Open-LoopGain(dB)-30Phase(deg

5、)Magnitude(dB)-35-180-400.1/T1/T10/T180210240270Frequency(rad/sec)Open-LoopPhase(deg)习题6-5图解6-6设单位反馈系统的开环传递函数如下，试分别绘出其开环奈奎斯特草图。K110s1（1）G(s),K0；（2）G(s)；（3）G(s)；s2s(s1)s(s1)110s1（4）G(s)；（5）G(s)；s(s1)(10s1)2s(s1)K(1s1)(2s1)10（6）G(s)3，其中K0,1,20；（7）G(s)。

6、s(0.5s1)(s1)(2s1)2ImImImIm-0-00-0--10-10-10-100+ReReReRe0+0+0+Im0+ImIm0-00-100--1-10+ReReRe0+0-习题6-6图解6-7设系统的开环频率特性如下，试绘出下列系统的伯德图渐近线。104（1）G(s)；（2）G(s)；s(s1)(s1)(10s1)2101(s1)(ss1)（3）G(s)；（4）G(s)222s(ss1)

7、(8s1)4s(4ss1)解：L()L()L()12[20][20][20]20120[40][40]0.113.2[40]0.1251[80](1)(2)(3)L()[40][80][20](4)习题6-7图解6-8某最小相位系统的开环对数幅频特性如图6-83所示，试写出其开环传递函数。34020)dB/()0(L2040101100101102/(rad/sec)图6-83习题6-8图10(0.2s1)解：G(s)。s(2s1)6-9已知最小相位系统开环近似对数幅频特性曲线如图6-8

8、4所示，试求其对应的传递函数。L()L()[20]1212[20]00.200.11（a）（b）L()L()[20][40][40