自动控制原理 答案 冯巧玲3
更新时间:2023-11-06 07:31:01 阅读量:2 教育文库 文档下载
- 自动控制原理推荐度:
- 相关推荐
第三章习题及答案
3-1 已知系统脉冲响应如下,试求系统闭环传递函数Φ(s)。
k(t)?0.0125e?1.25t
解 ?(s)?Lk(t)?0.012/5(s?1.25)
3-2 设某高阶系统可用下列一阶微分方程近似描述
Tc(t)?c(t)??r(t)?r(t)
其中,0<(T-τ)<1。试证系统的动态性能指标为 td??0.693?ln??????T??????T
?T?? tr?2.2T ts??3?ln(T??T???)?T ?1 s解 设单位阶跃输入R(s)?当初始条件为0时有:
C(s)?s?1? R(s)Ts?1C(s)?1T???
Ts?1ssTs?1T???t/Te C(t)?h(t)?1?T1) 当 t?td 时
T???td/te h(t)?0.5?1?T ??s?11??
1T???td/T?T???td?e ; ?ln2?ln??? 2T?T?T??T????td?T?ln2?ln???
?T??? ?2) 求tr(即c(t)从0.1到0.9所需时间) 当 h(t)?0.9?1?T??T???t2/T)?ln0.1] e; t2?T[ln(TT26
T??T???t1/Tt?T[ln()?ln0.9] e 当 h(t)?0.1?1?; 1TT0.9?2.2T 则 tr?t2?t1?Tln0.13) 求 ts
T???ts/Te h(ts)?0.95?1? TT??T??T???ts?T[ln?ln0.05]?T[ln?ln20]?T[3?ln]
TTT
3-3 一阶系统结构图如题3-3图所示。要求系统闭环增益K??2,调节时间ts?0.4(s),试确定参数K1,K2的值。
解 由结构图写出闭环系统传递函数
1K1K1K2s?(s)???
K1K2s?K1K2s?11?K1K2s令闭环增益K?? 1?2, 得:K2?0.5 K23?0.4,得:K1?15。 K1K2令调节时间ts?3T?3-4 在许多化学过程中,反应槽内的温度要保持恒定, 题3-4图(a)和(b)分别为开环和闭环温度控制系统结构图,两种系统正常的K值为1。
(1) 若r(t)?1(t),n(t)?0两种系统从开始达到稳态温度值的63.2%各需多长时间? (2) 当有阶跃扰动n(t)?0.1时,求扰动对两种系统的温度的影响。
27
解 (1)对(a)系统: Ga(s)?K1?, 时间常数 T?10
10s?110s?1? h(T)?0.632 (a)系统达到稳态温度值的63.2%需要10个单位时间;
10010100对(a)系统:?b(s)? ?101, 时间常数 T?1010110s?101s?1101? h(T)?0.632 (b)系统达到稳态温度值的63.2%需要0.099个单位时间。
(2)对(a)系统: Gn(s)?C(s)?1 N(s)n(t)?0.1时,该扰动影响将一直保持。
对(b)系统: ?n(s)?C(s)?N(s)110s?1? 10010s?1011?10s?11?0.001。 101n(t)?0.1时,最终扰动影响为0.1?3-5 一种测定直流电机传递函数的方法是给电枢加一定的电压,保持励磁电流不变,测出电机的稳态转速;另外要记录电动机从静止到速度为稳态值的50%或63.2%所需的时间,利用转速时间曲线(如题3-5图)和所测数据,并假设传递函数为
G(s)?可求得K和a的值。
?(s)K? V(s)s(s?a)若实测结果是:加10伏电压可得每分钟1200转的稳态转速,而达到该值50%的时间为1.2秒,试求电机传递函数。 [提示:注意
Kd??(s)=,其中?(t)?,单位是弧度/秒]
dtV(s)s?a解 依题意有: v(t)?10 (伏)
28
?(?)?1200?2??40? (弧度/秒) (1)
60 ?(1.2)?0.5?(?)?20? (弧度/秒) (2) 设系统传递函数 G0(s)??(s)K ?V(s)s?as?0应有 ?(?)?limsG0(s)?V(s)?lims?s?010K10K???40? (3) ss?aa ?(t)?L?1?G0(s)?V(s)??L?1?由式(2),(3) ?(1.2)??10K?10K?1?11?10K?at ?L??1?e???s(s?a)ass?aa??????10K1?e?1.2a?40?1?e?1.2a?20? a????得 1?e解出 a??1.2a?0.5
?ln0.5?0.5776 (4) 1.2将式(4)代入式(3)得 K?4?a?7.2586
3-6 单位反馈系统的开环传递函数G(s)?4,求单位阶跃响应h(t)和调节时间
s(s?5)ts 。
解:依题,系统闭环传递函数
?(s)?44??s2?5s?4(s?1)(s?4)4(s?11)(s?)T1T2 ??T1?1
T?0.25?2C(s)??(s)R(s)?CCC24=0?1?
s(s?1)(s?4)ss?1s?4 C0?lims?(s)R(s)?lims?04?1
s?0(s?1)(s?4)44??
s(s?4)3 C1?lim(s?1)?(s)R(s)?lims??1s?0 29
C2?lim(s?4)?(s)R(s)?lims??4s?041?
s(s?1)341h(t)?1?e?t?e?4t
33?
?ts?T1??4, ?ts????T1?3.3T1?3.3。 T2T?1?3-7 设角速度指示随动系统结构图如题3-7图。若要
求系统单位阶跃响应无超调,且调节时间尽可能短,问开环增益K应取何值,调节时间ts是多少?
解 依题意应取 ??1,这时可设闭环极点为
?1,2??1T0。
写出系统闭环传递函数
?(s)?闭环特征多项式
10K 2s?10s?10K?12s? D(s)?s?10s?10K???T0???1?22???s?Ts???T??
0??0?22?2?T?10?T0?0.20?2比较系数有 ? 联立求解得 ? ??1K?2.5?????10K?????T0?因此有 ts?4.75T0?0.95???1??
3-8 给定典型二阶系统的设计指标:超调量,峰值时间tp?1?%?5%,调节时间 ts?3(s)
(s),试确定系统极点配置的区域,以获得预期的响应特性。
解 依题
?%?5%, ? ??0.707(??45?);
30
正在阅读:
自动控制原理 答案 冯巧玲311-06
空压机事故应急预案01-15
巡视巡察动员讲话稿09-13
中山市城市管理存在的问题及对策分析10-14
读加缪的《局外人》有感:异端的真实12-11
南水北调复习题01-19
2013年四川省各地市高考数学最新联考分类汇编(7)平面向量06-29
南京市 2007年初中毕业生学业考试历史试卷附答案05-11
(精品)2018年党支部工作总结11-26
- exercise2
- 铅锌矿详查地质设计 - 图文
- 厨余垃圾、餐厨垃圾堆肥系统设计方案
- 陈明珠开题报告
- 化工原理精选例题
- 政府形象宣传册营销案例
- 小学一至三年级语文阅读专项练习题
- 2014.民诉 期末考试 复习题
- 巅峰智业 - 做好顶层设计对建设城市的重要意义
- (三起)冀教版三年级英语上册Unit4 Lesson24练习题及答案
- 2017年实心轮胎现状及发展趋势分析(目录)
- 基于GIS的农用地定级技术研究定稿
- 2017-2022年中国医疗保健市场调查与市场前景预测报告(目录) - 图文
- 作业
- OFDM技术仿真(MATLAB代码) - 图文
- Android工程师笔试题及答案
- 生命密码联合密码
- 空间地上权若干法律问题探究
- 江苏学业水平测试《机械基础》模拟试题
- 选课走班实施方案
- 自动控制
- 原理
- 答案
- 冯巧玲
- 中国地质大学大学英语(2)阶段作业1-3
- 网上学习导论(专)参考答案1
- 门诊药房人员上岗技能考核
- 13年三年级奥数公开课--年龄问题
- 电商实训作业 - 图文
- 生化前十一章总结
- 社会工作行政形成性考核作业与答案
- 小学北师大版二年级上册数学第三册期中试卷
- 2018朝阳初三数学二模试题及答案(201806)
- 广达、仁宝、英业达三大笔记本代工厂关系
- 晨读对韵(拼音版)
- 厦门大学《国际贸易实务(本科)》 课程复习题及答案
- 统计学第3阶段测试题及答案
- 《临床营养学》作业题+答案
- 2006年7月华为上岗政试题(附答案)
- 初级会计学 第五章借贷记账法的应用
- 系统技术部系统集成人员绩效考核管理办法
- 七年级地理下册《7.2 东南亚》(第三课时)教案 新人教版 - 图文
- 2018年高考文科数学北京卷(含答案与解析)
- 北京市西城区2012年初三一模试卷化学