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自动控制原理第三章课后习题答案(最新)

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解:

3-10 已知单位反馈系统的开环传递函数为 7(s 1)

G(s)

s(s4)(s2 2s 2)

2r(tt和t时系统的稳态误试分别求出当输入

) 1(t), 差。 信号

7(s 1) K 78 解 G(s)

2

s(s4)(s 2s 2)v 1

由静态误差系

数法

r(t) 1(t)时, ess 0 r(tA 8

e) ss 1.14 t时,

K 7 r(t

e

) t2时, ss

K

3-11已知单位负反馈系统的开环传递函数

G(S) 为

若r(t)=2t+2时,要求系统的稳态误差为

s(0.1s 1)(0.2s1) 0.25,试K应取何

值。 求

3-12设系统结构图如图 T3.6所示,

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习题3- 图T3.6 12 图

0时,求系统的动态性能指

25,Kf 标 (1)当K0 %和ts;

0.1时,试确定K0和Kf(2)若使系

=0.5,单位速度误差ess 值。 统 (1)

% 25.4% (5分)(2)K0 ts 1.75

100,Kf

6(5分)

已知系统的特征方试判别系统的稳定性,并确定在3-13 程, 右半 (12

() 5 2 4 2 3 4 11 100 )

s s s s s Ds (2

12 3 24 2 32 ) () 5 3 4 480

s s s s Ds s (3

) () 5 2 4 2 0

s s s Ds (4

() 5 2 4 24 3 48 2 25 500 )

s s s s s Ds

解 4 2 1110 (1) () 5 2 4 2 3 D s s s s s =0 s

Routh5

S 1 2 :

S 2

3 S

24s平面根的个数及纯虚

根。 11 10

4 6 10

S 4 12

S 6 0S 10

第一列元素变号两次,有 2个正根。

(2)D(s) s 3s Routh:S5

54

12s 24s 1

32

32s 48=0 12

32

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S4 S S2

3

3

3 12 24 4 3 4 24 3 16

12

4

24 48 32 3 48 16 0

3

48

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S

S S0

1216448 0 12 24

0

辅助方程12s2

480,

辅助方程求导:24s0

48

系统没有正根。对辅助方程求解,得到系统一对虚根

( 3)D(s)s52s4s20 Routh:S5

S4 S3 S2 S

16

1 2 8

0 0 0 -2

s1,2j2。

-1 -2

辅助方程2s

4

2 0

3辅助方程求导 8s 0

0可解出:

S

第一列元素变号一次,有

2s4

0

-2

1个正根;由辅助方程 22(s1)(s1)(s

2s4 2

j)(s j)

D(s)s5 2s4 s2(s2)(s1)(s1)(sj)(sj) (4

() 5 2 4 24 3 48 2 25 500 )

D s s s s s s Routh: S

S S3

45

1 24 2 48 8 96

-25 -50

422s 48s 辅助方程 3

8s 辅助方程求导

50 0 96s 0

S2 24 -50

S 338/3

S0 -50

1个正根;由辅助第一列元素变号一42方程 2 48 50 0 次,有

s 可解出: s

j5 2s4 48s2 502(s 1)(s1)(s j5)(s )

5

4

3

2

D(s) s 2s 24s 48s 25s 50 (s 2)(s1)(s 1)(s j5)(s j5) 3-14某控制系统方块图如T3.7所示,试确定使系统稳

K值范围。 图 定的

图T3.7 习题3-14 图

K4

由结构图,系统开环传递函数

解 为:

K(4s2

2s 1)

开环增益Kk

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G(s)

s3(s2

s 4)

系统型别v 3

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