华南理工自动控制原理习题分析第六章

性能是否改善.说明校正后的相比较,并与原系统的性能指标系统的性能指标,试求校正后正,的串联校正装置进行校10.023s10.23s(s)今采用G1)1)(0.1ss(0.5s10其中G(s)2所示,设单位反馈系统如图6c10.023s10.23s1)1)(0.1ss(0.5s10(s)G(s)G(s)G开环传递函数校正后系统1)1)(0.1ss(0.5s10数G(s)校正前系统开环传递函ce43.48;1/0.0231/Tω4.348;1/0.231/τω10;1/0.11/Tω2;1/0.51/Tωcc2cc12211自动控制原理习题分析第六章6-2自动控制原理习题分析第六章6-237.5865γ5.0194ω3.941γ4.0776ω:由准确特性39.37γ4.6ω0.01γ4.4723ω:由渐近特性校正前后:c0c0c0c0自动控制原理习题分析第六章6-239.37γ4.6,ω0.01γ4.4723ω由渐近特性,校正前后:c0c0,g0'0c000vL,γ17.6γ31.623ω:(ω)绘制L1)s(0.1s100(s)G:则校正前100,取K100,KK1,ν装置的传递函数.10dB.试确定校正幅值裕度L,50γ相角裕度,100s速度误差系数K要求校正后系统的静态1)s(0.1sKG(s)开环传递函数为设单位反馈系统'g'-1v自动控制原理习题分析第六章6-5gg111'ce0ceL,ω50.59145.3240.01071tg45.3240.1tg45.3240.04532tg90180)(ωγ:性能校验1)s1)(0.01071s(0.1s1)2s100(0.0453(s)(s)GG(s)G,自动控制原理习题分析第六章6-5(1)45.324,6.253的ωα110lg(ω)上找L在L0.237,取α0.24373,sin1sin1α,37.45517.5550Δγγ故要求,因未对ω:方案1.超前校正00mm0'm'c,10.01071s10.04532s(s)则G93.1,αT10.01071,αT22.065,T10.04532,αω1则T45.324,ω令ωcmm'c自动控制原理习题分析第六章6-5(1)自动控制原理习题分析第六章6-5(1)17.24β24.73,)(ωL20lg1/β24.73dB,)(ωL,5.8作为校正后ω的ω1050Δγ(ω)上找γ在:滞后校正方案2,c0c0c'0054.36)(ω180γ128.733s11.677s(s)G28.733(s)βT1.667(s)T0.6ω101T1ωccc2自动控制原理习题分析第六章6-5(2)自动控制原理习题分析第六章6-5(2)自动控制原理习题分析第六章6-6(1)么?置能否满足要求?为什(2)采用超前校正装正装置;(1)设计串联滞后校;35γ校正后:0.25mm;e要求:2tmm/s时,给定输入信号r(t);1)1)(0.1s1)(0.2ss(s1)4(0.5sG(s):反馈系统单位ss故必须校正.,3517.010.1ωtg0.2ωtgωtg0.5ωtg90180γ4,ω,1)1)(0.1s1)(0.2ss(s1)8(0.5sG(s)(ω).环对数频率特性L2.作校正前系统的开K:要提供放大倍数增量放大器或有源校正装置8,/ev则K0.25,/Kve2,v:解co1co1co1co10co00ss0000ss04/自动控制原理习题分析第六章6-6(1)自动控制原理习题分析第六章6-60.0491/βTω20.41,βT5,1/ω则T0.2,/20ω取ω21222c24.082β:可求得0,β120lg)(ω和Lω240lg2ω20lg)(ω由Lc0ccoc01.4取ω1.4;ω,471235Δγγ条件的频率:校正系统上找满足下边(1)滞后校正.在未c0自动控制原理习题分析第六章6-6自动控制原理习题分析第六章6-6不能达到设计效果.滞后,频率右移所引入的相角由超前校正产生的截止偿不及超前校正引入的相角补附近相角变负很快,止频率则由于未校正系统在截,(2)若采用超前校正;40.791.420.41tg1.40.1tg1.40.2tg1.4tg1.45tg1.40.5tg90180γ1.4,ω111111c1)1)(20.41s1)(0.1s1)(0.2ss(s1)1)(5s8(0.5s(s)(s)GGG(s),120.41s15s(s)G0cc自动控制原理习题分析第六章6-90.6t3ςω5st;45ςcosβ0.707,ς5%σ%5ω30,K0.47,σ2,σsns1gpda5s.t5%,使满足σ%前校正装置,试用根迹法设计串联超5)1)(ss(sKG(s)开环传递函数为设单位反馈系统sg5.1)j0.45)(s0.45j0.45)(s0.45(s2.0678(s)2.06785s1ssK5)1)(ss(sK(s)G111sggo1自动控制原理习题分析第六章6-90.6364ω0.707;j0.450.45s闭环极点2.0678,Kn1,2gς4.6s2.93/ωt5.1;sns3自动控制原理习题分析第六章6-9j0.6,0.61jωω-s要求闭环主导极点:0.63/tω5st;45cosβ0.707,5%σ%2nn1,2sns1ςςςςς,19.1199.1180引入补偿角校正装置应,199.1756.31135产生相角s原系统极点对1,277.0.9755s0.7381sKpszsK(s)Ggcccgcc.z与零点p校正装置的极点与负实轴交点即为超前,的两条射线AD和AE9.55/2两侧分别作张角为在ACA0角平分线AC,A作连A0,,)作水平线AAs过A(ccc''1自动控制原理习题分析第六章6-90.9755p0.7381;zcc自动控制原理习题分析第六章6-9自控原理习题分析第六章6-93.1238zs/ps5s1ssK0.9755)5)(s1)(ss(s0.7381)(sK(s)(s)GGG(s)c1c1111sggoc10.7381z0.6213s5.1542s0.707;j0.60.6s闭环零极点3.1238时,K43n1,2g).(848500.6213)5.1542)(sj0.6)((s0.6j0.6)(s0.6(s0.7381)3.1238(sΦ(s)0.9755)5)(s1)(ss(s0.7381)3.1238(s(s)(s)GGG(s)oc自控原理习题分析第六章6-93.4532s2.93/ωt0.8485,ω0.707,主导极点:nsnς