《自动控制原理 黄坚 第二版 课后答案第五章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动控制原理 黄坚 第二版 课后答案第五章（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5-1 设单位负反馈系统的开环传递函数 ，当把下列输入信号作用在闭环系统输入端时，试求系统的稳态10)(sG输出。（1） )30sin()ttr(2) 452co(s+1) G(s)= 0不 (s) (s) )= A( 12+20 =0.95 12+ 0 12 =-5.o ( ) 1=-tg- 1=-tg-cs(t) 0.9sin(t+24.8o) （ 1） 计算的最后结果： （1） ；）83.24sin(905.)(ttc（2） ；）co75-2 设控制系统的开环传递函数如下，试绘制各系统的开环幅相频率特性曲线和开环对数频率特性曲线。（1） （2） )15(70)(ssG )10)(2)(s
2、sG（3） （4）)8(2)( )8(1)2（5） （6）)1(0)sG130)sG（7） （8）)5(.2)2)(绘制各系统的开环幅相频率特性曲线： s(+5)(s+15)(1) G(s)=70不不 n-m=3I不不不 =0)=A( -90o ( )= -270o ( )= 0)= A( ReIm0 =0 =(2s+1)(8s+1)(3) G(s)=0不不 n-m=20不不不 =0)=10 A( -180o ( )= 0) ( ReIm0 =0 =0o ( ) s(-1)(5) G(s)=0不不 n-m=2I不不不 =0 )=A( -270o ( ) -180o ( )= 0)= ( ReI
3、m0 =0 =s2(s+0.1)(s+15)(7) G(s)=1(s0.2)不不 n-m=3I不不不 =0 =)=A( -180o ( )= -270o ( )= 0)= A( ReIm0 =0 =绘制各系统的开环对数频率特性曲线：s(+5)(s+15)(1) G(s)=70不不 -2002400-180 -90-27 dBL( ) )( s(s)=051s+1)s+1)(51=5 2=15不不不不不不 -20/ec0lgK=20dB15-40dB/ec15-60dB/ec =0 -90o ( )= -27o ( ) 不不不不不不不(2s+1)(8s+1)(3) G(s)=0不不-200200
4、-180 -90dBL( ) )( 不不不不不不20lgK=20dB20lgK 1=0.125 0.125 2=0.5 0.5-20dB/dec不不不不不不不 =0 = 0o ( )= -180o ( )= s(-1)(5) G(s)=0不不-20020400-180 -90-270 dBL( )( 不不不不不不20lgK=20dB 1-20dB/dec 1= -40dB/dec =0 = -270o ( )= -180o ( )= 不不不不不不不5-3 已知电路如图所示，设 R =19k,R =1 k,C=10F。试求该系统传递函数，并作出该系统的伯德图。12 计算的最后结果： ； 19.0
5、,2.0)(,1)(12 cRTcRTsG5-4 已知一些最小相位系统的对数幅频特性曲线如图所示，试写出它们的传递函数（并粗略地画出各传递函数所对应的对数相频特性曲线） 。 20lgK0 -20dB/decdBL( ) c20(a) 1020lgK=2010G(s)=(0.1s+1) 020dB/dec dBL( )-20(b) 2020lgK=-200.1.sG(s)=(0.5+1) 101(c)0.1-20dB/dec-60dB/dec-40d/decdL( ) 100s10G(s)=(10s+)K=10(.1s+1)(d) 20lgK-40dB/dec0 -20dB/ecdBL( )48
6、11010-60dB/dec5020lgK=48251251G(s)=(s+1)(0.1s+)(0.1s+1)10-20dB/dec-60dB/dec4.58dBdL( ) =45.3 r(e) 0不不不不不20lgMr=4.58dBMr=1.7 不不=1- 2 2 2=0.32不 =0.3r 1-2 2 n 不不不 =50n不不不不不不 s 10G(s)=100K= 2T =0.1 1)2T2=(=0.2n计算的最后结果数字：(a) (b) ；10)(sG)(sG(c) ； (d) ；)10)(.()ss )10(1)(25ss(e) 3.,.50,2)() nnnssG5-6 画出下列给定
7、传递函数的极坐标图。试问这些曲线是否穿越实轴。若穿越，则求其与实轴交点的频率 及相应的幅值 。)(j（1） ；)21(ssG（2） ； )()2计算的最后结果： (1) ，幅值 ； srad/71.067.0（2）不穿越 ； 5-7 设系统的奈氏曲线如图所示，其中 p 为 s 的右半平面上开环根的个数， 为开环积分环节的个数，试判别系统的稳定性。v解： p=0-1(a) ReIm0 =0 =0 p=0-1(b) ReIm0 =0不不不不不 =0+不不不不p=0-1(c) ReIm0 =0 =2 =0+不不不不不 p=0-1(d) ReIm0 =0 =0+不不不不p=0-1(e) ReIm0 =
8、0 =1 =0+不不不不p=1-1(f) ReIm0 =0 0不不不不p=0-1(g) ReIm0 =0 =1 =0+不不不不p=1-1(h) ReIm0 =0不不不不不最后结果： (a)不稳定； （b）稳定； (c) 不稳定； (d) 稳定；(e) 稳定； (f) 稳定； (g) 稳定； (h) 不稳定。5-8 设系统的开环传递函数如下，试绘制各系统的伯德图，并求出穿越频率 。c（1） )1.0)(5.1()ssG（2） )6(27)计算的最后结果： （1） ； （2） 。 sradc/5.4sradc/75.05-14 已知系统的开环传递函数为 ，分别判定当开环放大倍数 K=5 和 K=2
9、0 时闭环系统的稳定性，)1.)()(sKG并求出相位裕量。计算的最后结果： 时， ，闭环系统稳定。5K06.1时， ，闭环系统不稳定。207.25-17 某最小相位系统的开环对数幅频特性如图所示。要求：（1）求出系统开环传递函数；（2）利用相位裕量判断系统的稳定性；（3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。0.1 20-20dB/dec -60dB/dec-40dB/dec dBL( ) c0 100.1 20-20dB/dec-60dB/dec-40dB/dec c0不不 10s 10G(s)=(10s+)K10(.5s+1)c1012 =1c=180o-90o-tg-10-tg-10.58o+)( c=90o-84.3o-2.9o= 2.8o-180 -900 )( 计算的最后结果： （1） ；)120)(1.()ssG（2） ，闭环系统稳定；07.5（3）系统的稳定性改变，调节时间缩短，系统动态响应加快。5-18 已知系统的结构如图所示，试绘制系统的伯德图，并计算 。)(cwR(s)-20.5s+15 s(0.2s+1)1 C(s)解：102.)(5.()ssG1.02c47 19)47.02()47.50(91811tgtg -2002040 dBL( ) -20dB/dec1 2-40dB/dec 50-60dB/dec c
