设控制系统如图3-5所示。要求:
(1)取τ1=0,τ2=0.1,计算测速反馈校正系统的超调量、调节时间和速度误差;
(2)取τ1=0.1,τ2=0,计算比例微分校正系统的超调量、调节时间和速度误差。
图3-5控制系统
第1题
设复合校正控制系统如图6-18所示。图中
试确定λ1和λ2的数值,使系统等效为III型系统,并讨论寄生因式(Ts+1)对系统稳定性和动态性能的影响。
图6-18按输入补偿的复合控制系统
第3题
设数字控制系统如图7-14所示,其中G(z)包括了零阶保持器和被控对象。已知被控对象
图7-14数字控制 系统,
若采样周期T=0.1s,要求:
(1)当D (z) =K时,计算脉冲传递函数G (z) D (z);
(2)求闭环系统的z特征方程;
(3)计算使系统稳定的K的最大值;
(4)确定K的合适值,使系统的超调量不大于30%;
(5)采用(4)中得到的增益K,计算闭环脉冲传递函数Φ(z), 并绘出系统的单位阶跃响应曲线;
(6)取K=0.5Kmax,求系统闭环极点及超调量;
(7)在(6)所给出的条件下,画出系统的单位阶跃响应曲线。
第4题
系统输出C (s)完全不受N (s)的影响,且跟踪阶跃指令的误差为零,试确定前馈补偿装置Gc1(s) 和串联校正装置Gc2(s)。
图6-16复合控制系统
第5题
系统如图3-22(b)所示。要求:
图3-22垂直起飞高度控制系统
(1)当K1=1时,判断系统是否稳定;
(2)确定使系统稳定的K1的取值范围。
第6题
环极点s1=s2=s3=-2,且对阶跃输入的稳态跟踪误差为零,最后绘出系统的单位阶跃响应曲线。
图9-16内膜控制系统
第7题
一反馈控制系统如图P9-1所示。其中u为输人量,y为输出量,x1和x2为系统的状态变量。试求:
(1)判别系统的能控性和能观性;
(2)判别系统是否稳定。
第8题
系统结构图如图 6-11所示。图中
若要求校正后系统在单位斜坡输入作用下的稳态误差ess=1 / 200 rad,相角裕度γ (ωc)≥45°,试确定反馈校正装置Gc(s)的形式与参数。
图6-11反馈校正控制系统
第9题
要求设计一个串联超前一滞后校正网络,使系统在单位斜坡输入时的稳态误差不大于0.0125,单位阶跃响应的超调量小于25%,调节时间小于3s(Δ=2%),并要求给出系统校正前后的单位阶跃输入响应曲线。试问:选用网络
是否合适?
第10题
所示。宇航员机动控制系统结构图如图3-15 (b) 所示,其中喷气控制器可用增益K2表示,K3为速度反馈增益。若将宇航员以及他手臂上的装置一并考虑, 系统总的转动惯量J = 25N .m.s2/rad。要求:
(1)当输入为单位斜坡r(t)=+(m·s-1)时,确定速度反馈增益K3的取值,使系统稳态误差ess(∞)≤0.01m。
(2)采用(1)中求得的K3,确定K1K2的取值,使系统超调量σ%≤10%。
图3-15宇航员机动控制系统
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