部分题解.pptVIP

* 第6章 习题解 6-1 单位反馈系统原有的开环传递函数G0(s)和两种串联校正装置Gc(s)的对数幅频渐近曲线如图E6.1所示。 （1）写出每种方案校正后的开环传递函数； （2）分析各Gc(s)对系统的作用，并比较这两种校正方案的优缺点。 图E6.1 题6-1图 解：（1）画出校正后系统的开环对数幅频特性如下： (a) (b) [-40] [-20] [-40] [-20] [-40] [-20] （2） 图(a)为滞后串联校正。由图可见，校正后的系统以[-20]斜率穿过0dB线，从而使系统的相角裕度增大，同时高频衰减快，增强了高频抗干扰能力。但由于校正后系统的开环截止频率?’c减小，因而系统的瞬态响应时间增长。 图(b)为超前串联校正。由图可见，校正后的系统以[-20]斜率穿过0dB线，从而使系统的相角裕度增大，同时校正后系统的开环截止频率?’c增大，因而系统的瞬态响应加快，调节时间减小。但抑制高频干扰能力削弱。 6-2单位反馈系统的开环 传递函数 三种串联校正装置如图所示， 均为最小相位环节，问： （1）哪种校正装置使系统 稳定性最好？ （2）为了将12Hz的正弦噪 声削弱10倍，应采用哪种校 正？ (f=12Hz ， ?=2?f?75rad/s) 题6-2图 解：画出原系统的开环对数 幅频特性如下： ?/s-1 L(?)/dB 10 0.1 1 20 40 -20 -40 60 [-40] 100 1000 [-60] ?/s-1 L(?)/dB 10 0.1 1 20 40 -20 -40 60 [-40] 100 1000 [-60] [-60] [-60] [-40] [-40] 系统仍不稳定?(a)图不合适 ?/s-1 L(?)/dB 10 0.1 1 20 40 -20 -40 60 [-40] 100 1000 [-60] 画出串入图(b)校正装置后系统的Bode图 ?/s-1 L(?)/dB 10 0.1 1 20 40 -20 -40 60 [-40] 100 1000 [-60] 2 40 画出串入图(c)校正装置后系统的Bode图 最大 (1) 综上所述，选图(c)滞后-超前校正网络，校正后系统的相角裕度最大，稳定性最好。 (2)为了能使12Hz的正弦噪声削弱10倍，即 由图可见，应采用图(c)滞后-超前校正。 6-3单位反馈系统的开环传递函数为 试设计串联校正装置，使系统满足 ?/s-1 L(?)/dB 10 0.1 1 20 40 -20 -40 60 [-20] 100 1000 [-60] 60 解：系统为I型系统，其Kv=K，取K=150 画出原系统的开环对数幅频特性曲线： [-40] 系统不稳定 ?/s-1 L(?)/dB 10 0.1 1 20 40 -20 -40 60 [-20] 100 1000 [-60] 60 [-40] 系统不稳定 则宜采用串联滞后-超前校正。 校正过程具体步骤略！ 6-4 单位反馈系统的开环传递函数为 若要使系统的 幅值裕量 试设计串联校正装置。 解：可采用滞后校正。参考校正装置为： 6-10 系统结构图如图E6.4所示。图中K t s和 分别是反馈校正装置测速电机和超前网络的传递函数，欲使校正后系统的相角裕度 ，试求K t和T的值。 图E6.4 题6-10结构图 Kts 解：系统等效开环传递函数为： 6-11 要求图E6.5所示系统校正后成为2型系统，试确定前馈校正装置的传递函数Gc(s)。 图E6.5 题6-11结构图 解：原反馈回路前向通道有一个积分环节串联，属1型系统，其闭环传递函数为： Gc(s) - R(s) C(s) 加入顺馈校正后， 系统总的闭环传 函为： 系统要达到2型精度，其闭环传递函数必须保证分子、分母后两项系数对应相等，则 6-12 系统如图E6.6所示。 1. 试选择Gc(s)，使干扰n(t)对系统无影响。 2. 试选择K2，使系统具有最佳阻尼比（?=0.707）。 图E6.6 题6-12结构图 - 1/K1 解： - 1/K1 - - - R(s) C(s) N(s) - - - R(s) C(s) N(s) - - - R(s) C(s) N(s) * * *