自动控制理论第三版课后习题答案(夏德钤翁贻方版) 23页

'欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载，http://www.sundxs.com/阳光大学生网我们希望呵护您的眼睛，关注您的成长，给您一片绿色的环境，欢迎加入我们，一起分享大学里的学习和生活感悟，免费提供:大学生课后答案，大学考试题及答案，大学生励志书籍。《自动控制理论第3版》习题参考答案第二章UsRRCSRRRCS12122212-1(a)U1sR1R2CSR1R2R1R2R1R2CS1RR12Us11(b)2UsRRCCs(RCRCRC)s121212111222UsRCs1UsR12212-2(a)(b)(c)UsRCsUsRR11Cs14U2sR1R1Cs1U1sR42-3设激磁磁通Ki恒定ffsCmUas260sLJsLfRJsRfCCaaaaem2CsKCAm2-4Rs3260iLJsiLfRJsiRfCCsKCaaaaemAm232-5i2.19100.084u0.2ddCsG1G2G32-8(a)(b)Rs1GHG113 欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载，http://www.sundxs.com/CsG1G2G3G4Rs1GGHGGGHGH1212342132-9框图化简中间结果如图A-2-1所示。R(s)++1C(s)0.72s0.3s1_+0.161.22sKs图A-2-1题2-9框图化简中间结果Cs0.7s0.4232Rss0.90.7ks1.180.42ks0.52CsG1G2G32-10G4Rs1GHGGHGGH211212322-11系统信号流程图如图A-2-2所示。图A-2-2题2-11系统信号流程图CsGGG1123Rs1GGGGGGGHH124124512CsGGGGGH2124562Rs1GGGGGGGHH124124512Cs12-12(a)abcdefagdefabcdiadgi(b)Rs1cdhCsR22RsRCRCsRCRCRCs111221121222-13由选加原理,可得1CsGGRsGDsGDsGGHDs12212212131HGHG1122 欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载，http://www.sundxs.com/第三章3-1分三种情况讨论(a)当1时22s1,s11n2n221nt1nt21eectt22222n21n11(b)当01时22sj1,sj11n2n2ctt22entcos12t12entsin12tnn2nn1n21212tentsin12tarctgn22121nn(c)当1时s1,2nctt22ent1nt设系统为单位反馈系统,有nn2ss2EsRscsRsnr22s2nn1ss22n系统对单位斜坡输入的稳态误差为eimssr222s0ss2snnn3-2(1)K50,K0,K0(2)K,KK,K0pvapvaKK(3)K,K,K(4)K,K,K0pvapva102003-3首先求系统的给定误差传递函数E(s)1s(0.1s1)se2R(s)1G(s)0.1ss10误差系数可求得如下 欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载，http://www.sundxs.com/s(0.1s1)Climslim00e2s0s00.1ss10d10(0.2s1)Climslim0.11s0es022ds(0.1ss10)222d2(0.1ss10)20(0.2s1)Climslim02s02es023ds(0.1ss10)(1)r(t)R，此时有r(t)R,r(t)r(t)0，于是稳态误差级数为0s0ssetCr(t)0，t0sr0s(2)r(t)RRt，此时有r(t)RRt,r(t)R,r(t)0，于是稳态误差级01s01s1s数为etCr(t)Cr(t)0.1R，t0sr0s1s11212(3)r(t)RRtRt，此时有r(t)RRtRt,r(t)RRt，012s012s1222r(t)R，于是稳态误差级数为s2CetCr(t)Cr(t)2r(t)0.1(RRt)，t0sr0s1ss122!3-4首先求系统的给定误差传递函数E(s)1s(0.1s1)se2R(s)1G(s)0.1ss500误差系数可求得如下s(0.1s1)Climslim00e2s0s00.1ss500d500(0.2s1)1Climslim1s0es022ds(0.1ss500)500222d100(0.1ss500)1000(0.2s1)98Climslim2s02es0232ds(0.1ss500)500r(t)sin5tsr(t)5cos5tsr(t)25sin5ts稳态误差级数为C2etC25sin5tC5cos5tsr012424.910sin5t110cos5t 欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载，http://www.sundxs.com/23-6系统在单位斜坡输入下的稳态误差为esrn加入比例—微分环节后CsRs1asCsGs21asGs1asCsRsnRs221Gss2snn2s2asEsRsCsnnRs22s2snn1Rs2s2aeimsEsnsrs0n2可见取a，可使e0srn3-70.598,19.588n43-8Gs2ss4s63-9按照条件（2）可写出系统的特征方程2(s1j)(s1j)(sa)(s2s2)(sa)32s(2a)s(22a)s2a0将上式与1G(s)0比较，可得系统的开环传递函数2aG(s)2ss(2a)s(22a)根据条件（1），可得12aK0.5ve22asr解得a1，于是由系统的开环传递函数为2G(s)2ss3s41M46.6%,t7.99s2%,(2.12rad/s,0.24)psn3-102M16.3%,t8s2%,(1rad/s,0.5)psn3t15s,(0.4rad/s,1.25)，过阻尼系统，无超调。sn 欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载，http://www.sundxs.com/3-11（1）当a=0时，0.354,22。n（2）不变，要求0.7，求得a=0.25n3-121.单位脉冲响应(a)无零点时nnt2ctesin1t,t0n21（b）有零点z1时22121ctnnnentsin12tarctgn,t0n211n比较上述两种情况，可见有z1零点时，单位脉冲响应的振幅较无零点时小，而且产生21n相移，相移角为arctg。1n2．单位阶跃响应(a)无零点时112ct1entsin12tarctg,t0n21（b）有零点z1时22121ct1nnentsin12tarctg,t0n21n加了z1的零点之后，超调量M和超调时间t都小于没有零点的情况。ppKs1113-13系统中存在比例-积分环节，当误差信号et0时，由于积分作用，该s环节的输出保持不变，故系统输出继续增长，知道出现et0时，比例-积分环节的输出才出现减小的趋势。因此，系统的响应必然存在超调现象。3-14在rt为常量的情况下，考虑扰动nt对系统的影响，可将框图重画如下N(s)+K2C(s)K2_ss2ss112KKss111111ss图A-3-2题3-14系统框图等效变换 欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载，http://www.sundxs.com/Ks2CsNs2ss1KKs12121根据终值定理，可求得nt为单位阶跃函数时，系统的稳态误差为0，nt为单位斜坡函数1时，系统的稳态误差为。K1从系统的物理作用上看，因为在反馈回路中有一个积分环节，所以系统对阶跃函数的扰动稳态误差为零。在反馈回路中的积分环节，当输出为常量时，可以在反馈端产生一个与时间成正比的信号以和扰动信号平衡，就使斜坡函数的扰动输入时，系统扰动稳态误差与时间无关。3-15（1）系统稳定。（2）劳斯阵列第一列符号改变两次，根据劳斯判据，系统有两个极点具有正实部，系统不稳定。（3）劳斯阵列第一列符号改变两次，根据劳斯判据，系统不稳定。42（4）系统处于稳定的临界状态，由辅助方程As2s6s4可求得系统的两对共轭虚数极点sj;sj2。须指出，临界稳定的系统在实际中是无法使用的。1,23,43-16（1）K>0时,系统稳定。（2）K>0时，系统不稳定。（3）0