- 1、本文档共27页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
第六章习题
6-1.已知单位反馈控制系统的开环传递函数为
试设计一个串联校正网络,使系统的相角裕量,剪切频率。
解:
方法一:原系统的截止频率为44.16rad/s,相稳定裕度为
180°-90°-arctan4.416=12.76°
截止频率和相角裕度均不满足要求,需加入串联超前校正,选择校正网络的传递函数为
取校正后系统的截止频率,相角裕度。则
,,
由上述3式的
校正后系统的截止频率为,相角裕度,满足要求。
方法二:按二阶系统最佳模型设计,设校正后系统的开环传递函数为
则闭环系统的传递函数为
令,由,,得。即
,。
易验证该校正环节满足要求。
6-2.已知单位反馈控制系统的开环传递函数为
要求系统对单位斜坡输入信号的稳态误差,相角裕量为,试确定系统串联校正网络。
解:本题可首先检验系统得性能指标,针对系统在性能上的缺陷并结合校正网络的作用,选用合适的校正网络,再按相应的步骤确定校正网络的参数。
根据稳定误差要求,确定系统的K值。
求得。
利用已确定的K,计算未校正系统的相角裕度。
取,则
其渐近对数幅频特性可表示为
由求得
此时系统的相角裕度为
显然,系统在稳态误差满足指标要求的情况下,相角裕度不满足要求。可选用超前校正网络来提高系统的相角裕度,改善系统的动态性能。
根据相角裕度的要求,计算超前校正网络的参数。
按照要求的相角裕度和未校正系统的相角裕度计算,超前校正网络应提供的超前相角,但考虑到超前校正会使系统的剪切频率增大,而未校正系统在新的剪切频率处具有更大的滞后相角,因此需在相角的基础上增加一些裕量(此处选为)。
利用(6-13)式可得
由(6-15)式有
即
解得
注意:是校正后系统的剪切频率,它与超前校正网络产生最大超前相角时所对应的频率相等。在上,未校正系统的对数幅频特性应该与超前网络的对数幅频特性大小相等、符号相反。
由(6-14)式有
故超前校正网络的传递函数为
验算已校正系统的相角裕度。
校正后系统的相角裕度满足给定指标要求。
校正后系统的开环传递函数为
校正前后开环系统及校正网络的Bode图如图6-2所示。
图6-2
6-3.已知单位反馈控制系统的开环传递函数为
要求系统满足稳态加速度误差系数Ka=10s-2,相角裕量,试求系统串联校正网络。
解:当未校正系统在要求的剪切频率附近相频特性负斜率较大,或需要提供的补偿相角较大时,采用一级超前校正满足不了要求,此时可以采用两级或多极串联超前校正方案。其参数确定的方法可参照一般设计步骤进行。
根据误差系统的要求,确定开环增益K。
根据确定的K值,计算未校正系统的相角裕度。
取,则
其渐近幅频特性为
由求得
此时相角裕度
显然系统是不稳定的。若要求系统的相角裕度,需要用串联超前校正来提高系统的相角裕度。
根据相角裕度要求,确定超前校正网络的参数。
其中为增加的裕量。
考虑到需增加的超前相角较大,可采用二级相同的串联超前校正网络来完成校正任务,每级校正网络所提供的最大超前相角为
校正网络的传递函数为
利用(6-13)式可得
由(6-15)式有
解得,
验算已校正系统的性能指标。
相角裕度不满足要求,这是因为在确定校正网络的最大超前相角时,所增加的裕量较小(为)。未校正系统在和处的相角分别为
,
两者相差,故所增加的裕量应在以上才能保证校正后的相角裕度略大于。为此将值增大,取求得,,校正网络的传递函数为
经验算,满足要求。
校正后系统的开环传递函数为
6-4.设单位反馈系统的开环传递函数为
要求校正后系统的谐振峰值,谐振频率,试确定串联校正装置的参数。
解:
校正系统时,若性能指标不是以稳态误差、相角裕度和幅值裕度等形式给出的,则可先进性指标换算。换算时可用二阶系统的有关公式或经验公式来近似。换算后再按一般步骤进行校正。
将要求的和转换成对相角裕度和剪切频率的要求。
根据高阶系统谐振峰值与相角裕度的关系式
解得
将系统近似地看成二阶系统,由下列关系式
,
求得,
,
以上求得的和即为对系统的相角裕度和剪切频率的要求。
计算未校正系统的相角裕度
您可能关注的文档
最近下载
- 电光PBG-()Y高压配电装置说明书(永磁DSB-600B型).pdf
- 中国血脂管理指南(基层版2024年).doc
- 一汽-大众供应商代码文档.pptx
- GB∕T 33580-2017 橡胶塑料挤出机能耗检测方法(高清版).pdf
- 双减背景下新课标单元整体作业分层设计案例 人教版小学数学四年级下册第八单元 数学广角优化.docx
- 标日【初级】单词.pdf VIP
- 初中英语新人教版七年级上册Unit 1 Hello练习题(附参考答案)(2024秋).doc
- 产品包装纸箱设计规范.doc
- 《大单元视域下小学语文中段习作单元教学的实践研究》课题研究方案.doc
- 管理学(第九版)-哈罗德·孔茨、海因茨·韦里克课后题答案.pdf VIP
文档评论(0)