【精品】机电控制工程基础-形考册答案5.doc

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1、《机电控制工程基础》第五章形成性考核册作业习题答案一.判断1.在实际存在电容.电感.惯弹簧等这些储能元件的系统中，输入不同频率的正弦电压，输出电压的幅值相同■相位不同。错误2.系统的频率特性是由G(jco)描述的，卩(丿❻)禅为系统的幅频特性；ZG(jco)称为系统的相频特性。正确3.对于实际的“低通''控制系统，在频率较低时，输入信号基本上可以现出来，而不发生严重失真。正确4•根据Nyquist稳定性判据的描述，如果开环是不稳定的，且有P个不稳定极点，那么闭环稳定的条件是：当W由・8->00时，你(加)的轨迹应该逆时针绕(-1.；0)点P圈。正

2、确5.系统的频率特性可直接由G(j3)=Xc(j3)/X「(j3)求得。只要把线性系统传递函数G(s)中的算子S换成jg就可以得到系统的频率特性G(ju»o正确6•频率特性是线性系统在正弦输入18号作用下的稳态输出和输入之比。7.对数频率特性是将频率特性表示在对数坐标中，对数坐标横坐标为频率⑷，频率每变化2倍，横坐标轴上就变化一个单位长度。错误8.1型系统对数幅频特性的低频段是一条斜率为一20db/dec的直线。正确9.比例环节的A(u))和(p(u))均与频率无关。正确10.系统的频率特性是由G(M)描述的，

3、G(M)

4、称为系统的复合控制；ZG

5、(沟)称为系统的复合控制。11・当U)由0TOC时，积分环节幅频特性与相频特性与频率无关，为一常值。错误正确12・时滞环节的幅相频率特性为一个以原点为圆心的圆。13•系统的对数幅频特性和相频指性有一一对应关系，则它必是最小相位系统。正确14・凡暹在s左半平面上没有极.需点的概，称为最小相位系统，错误15・若系统的开环稳定，且在L(u))>0的所有频率范围内，相频(p(a))>-180°,则其闭环状态是稳定的。正确1.下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是(3)oAs—l；B1一7(T>0)；C$+1；Ds+2(5s+1)(2$+1)

6、+Ts(2$+1)(3$+1)5(5+3)(5-2)152.巳知系统频率特性为,则该系统可表示为(3)(1)(2).5£.“『務；(3),5Q•仪he；(4)5cjlKVVCO2+1妙+i3、下列开环传递函数所表示的系统，属干最小相位系统的有。DA口；B上空(T>0)；C£±!(5j+1)($+1)1+T5(2$—1)(5—1)14.题图中R-C电路的幅频特性为oB；Ds+2'(5+3)(5+2)C±[[A1+灯；Bvl+(T(y)2.]]cJl-(沧)‘;D[+TcooA20dBdec,通过3=1点的直线;•20dB通过3=1点的直线;

7、■20dB畑,通过3=0点的:线;,通过3=0点的:线6.开环Gk⑸对数幅频特性对数相频特性如图所示,当Kit大时：AcoCD5.理想微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为（1AL（3）向上平移，gai）不变；BL（3）向上平移，奴0）向上平移;CL（3）向下平移，滋不变；D1_（3）向下平移，滋◎向下平移。试分别确定各系统的传递%1.最小相位系统的对数幅频特性如下图所示,函数。40一SOdb/dec*-1一^Hdb/dec*-1(c)亠、10a：G(s)=s(s+1)10()b：G(s)=(10s+l)G+l)100cG(s)=(0.55+1)(

8、0.25+1)%1.试绘制具有下列开环传递函数的系统的波德图。O（»些2+刃S-（5+2）（52+J+2）【解】首先将已知传递函数变换成系统开环频率特性为了避免在绘制波德图的过程中出现差错，需要将G（jo）））化成下列标准型式，即其次，绘制系统波德图渐近线。由上式可知，该系统由下列环节组成：1.放大环节GiO)=K=7.5,201ogK=17.5dB2.积分环节G20a))=0co)_，渐近线斜率为-2()dB/dec(J®jCD.亠3・振荡环节G3(jo))=[2…+2一+川，其转角频率31=2,渐近线斜率为-40dB/decojCOI4.

9、惯性环节G4(jo))=(厂+1),转角频率o)2=2,渐近线斜率为+20dB/dcc.jco5.一阶微分环节G5(jco)=(厂+1)，其转折频率(旳=3,渐近线斜率为+20dB/deco将5,32和创在横轴上标出，并画出它们的垂线。根据式(5・22)求得该系统的对数频率特性为：-201og/I+匸〈3〉=20log?.5一201og

10、=5(52+2.s+100)试用对数稳定判据判别系统的稳定性。【解】绘制系统对数频率特性曲线，如图所示因为振荡环节的阻尼比为0.1,在转