被控对象的传递函数为采样周期T=1s，采用零阶保持器，针对单位速度输入函数，按以下要求设计：(1)

己知被控对象的传递函数为

采样周期T=0.1s，采用零阶保持器。要求

(1)针对单位速度输入信号设计最少拍无纹波系统的D(=)，并计算输出响应y(k)、控制信号u(k)和误差e(k)序列，画出它们对时间变化的波形。

(2)针对单位阶跃输入信号设计最少拍有纹波系统的D(=)，并计算输出响应y(k)、控制信号u(k)和误差e(k)序列，画出它们对时间变化的波形。

被控对象的传递函数为

采样周期T=1s，要求：

(1)采用Smith补偿控制，求取控制器的输出u(k);

(2)采用大林算法设计数字控制器D(z)，并求取u(k)的递推形式。

此题为判断题(对，错)。

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=0.5K_max，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。

如图P3-5所示系统，图中的为被控对象的传递函数，为调节器的传递函数。如果被控对象为系统要求的指标为：位置稳态误差为零，调节时间最短，超调量，问下述三种调节器中哪一种能满足上述指标？其参数应具备什么条件？三种调节器为

已知被控对象的动态方程

其中

要求设计单位斜坡输入时的内模控制器，使系统闭环极点为S_1.2=-1±jl, s₃=s₄=-10, 并给出单位斜坡内模控制系统结构图与跟踪误差e (t) 的响应曲线。

零阶保持器的数学表达式为，试求其传递函数和频率特性。

设单位斜坡内模控制系统如图9-18所示，其中被控对象

X₁(t)和x₂(t)为状态变量。试设计合适的内模控制器

及状态反馈增益k₃和k₄，使系统的闭环极点为S₁=S₂= S₃=S₄=-2,且系统对单位斜坡输入的稳态跟踪误差为零，最后绘出系统的单位斜坡响应曲线。

图9-18单位斜坡内膜控制系统

某单位负反馈离散系统开环脉冲传递函数若要求输入r(6)=(4+4)×1(t)， 采样周期T=0.6s时，稳态误差,求k的取值范围。

设有前置滤波器的鲁棒控制系统如图6-21所示，其中被控对象

PID控制器

图6-21具有前置滤波器的鲁棒控制系统

Gp(s)为前置滤波器。设计要求:

(1)当Ka=10， Kb=0时，设计Gc(s)和G_p(s)， 使系统具有最小节拍响应，即系统在单位阶跃输入作用下e_ss(∞)=0,σ%≤2% ,t_s≤1s(Δ=2%); .

(2)若G₀(s)的两个极点发生+50%范围摄动，在最坏情况下，被控对象变为

试用(1)中的设计结果对系统性能进行考核，以检验系统的鲁棒性。

设被控对象为

试设计1个带有PID控制器和前置滤波器的单位负反馈控制系统,使系统的阶跃响应具有最优的ITAE指标，峰值时间为0.8s左右，并给出系统的单位阶跃响应曲线。