计算机控制系习题与答案-李元春第六章习题.ppt

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1、第六章习题6.1什么是最少拍系统?最少拍系统有什么不足之处?6.2设不稳定对象试对单位阶跃输入设计最少拍有纹波控制器。6.3给定对象试对单位阶跃输入设计最少拍有纹波数字控制器。第六章习题6.4已知被控对象的传递函数设采用零阶保持器，采样周期为0.1s。针对单位速度输入设计快速有纹波系统的数字控制器D(z)，计算采样瞬间数字控制器和系统的输出响应，并绘制图形。6.5对上题，针对单位速度输入设计快速无纹波系统的数字控制器D(z)，计算采样瞬间数字控制器的系统输出响应并绘制图形。第六章习题6.6已知广义被控对象为其中，T=1s。试设计针对输入r(t)=1(

2、t)的有纹波最少拍控制系统，并画出闭环控制系统的框图。6.7对上题，试分别针对输入r(t)=1、r(t)=t、r(t)=t2/2设计无纹波最少拍控制系统，并画出闭环控制系统的框图。6.8设对象的传递函数采样周期T＝1s，试对单位阶跃输入设计最少拍无纹波数字控制器。第六章习题6.9大林算法的设计目标是什么？所谓振铃现象是什么？振铃幅度如何定义？如何消除振铃现象？6.10大林算法与PID算法之间有什么关系?6.11设被控对象的传递函数采样周期T＝0.5秒，期望的闭环传递函数的一阶惯性环节的时间常数秒，试按大林算法设计其数字控制器的。第六章习题6.12某电

3、阻炉，其传递函数可近似为带纯滞后的一阶惯性环节用飞行曲线法测得电阻炉的有关参数如下：若采用零阶保持器，取采样周期T＝6s，要求闭环系统的时间常数用大林算法求取对电阻炉实现温度控制的数字控制器的算式。第六章习题6.13已知控制系统的被控对象的传递函数为采样周期T＝1s，若选闭环系统的时间常数问是否会出现振铃现象？试用大林算法设计数字控制器。第六章习题6.14被控对象为即采样周期T＝0.9s，期望闭环传递函数Φ(z)的时间常数取Tc=0.5s。⑴给出大林控制器的结构及其控制算法。⑵画出它的单位阶跃响应曲线y(k)。⑶判断有无振铃现象？如何修改控制器？第六

4、章习题6.15计算机控制系统如图5.21所示，其中试设计数字控制器满足⑴系统闭环极点为⑵系统闭环极点为第六章习题6.16被控对象特性为现采用零阶保持器构成计算机控制系统⑴针对对象特性选用哪一种数字控制器（超前、滞后、超前－滞后）比较合理？⑵选取T＝0.01s，采用超前控制器为使系统单位阶跃响应的最大超调σ<15%，用根轨迹法确定闭环极点配置，控制器极点p1，零点z1及增益kc等参数。第六章习题6.17计算机控制系统如图5.21所示，采样周期T=0.1s，其中试用根轨迹法设计数字调节器D(z)，使系统的阻尼6.18设被控对象的传递函数采样周期T＝1s，

5、采用零阶保持器，试用W变换设计法设计相位校正器的传递函数，使该系统的相位裕度为50度。第六章习题6.19系统结构如图5.21所示。其中采样周期T＝0.2s。试设计系统的数字控制器D(z)，使系统在阶跃输入作用下，满足下列性能指标。（1）超调量（2）上升时间（3）调节时间