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《自动控制原理》---丁红主编---第三章习题答案

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3-1.选择题:

习题

G(s)

(1)已知单位负反馈闭环系统是稳定的,其开环传递函数为:

岛T),系统

对单位斜坡的稳态误差是:

a.0.5 b.1

3-2 已知系统脉冲响应

k(t)

0.0125e 1.25t

试求系统闭环传递函数

解(s) L k(t) 3-3 一阶系统结构图如图

(s)。

0.0125/(s 1.25)

3-45所示。要求系统闭环增益 K

2,调节时间ts 0.4 s,试

确定参数Ki, K2的值。

图3.38 题3-3图

解由结构图写出闭环系统传递函数

K 1

3-4设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图

3.39所示。如果该系统为单位反馈控制系

统,试确定其开环传递函数。

s

(s)

1 K1K2

s

1 K2

Ki

s K1K2

_K2

s

1K2 K

1

令闭环增益K

2

得:

K2 0.5

令调节时间ts

3T

3 K1K2

0.4,得:

IX

15

K1 。

1 132.3

^24. V)

3-5 设角速度指示随动统结构图如图 3-40所示。若要求系统单位阶跃响应无超调, 时间尽可能短,问开环增益

K应取何值,调节时间ts是多少?

图3-40题3-5图

解:依题意应取

1,这时可设闭环极点为

1T0 。

写出系统闭环传递函数

(s)—

10K s 10s 10K

且调节

闭环特征多项式

2 2

2

D(s)

2

s 10s 10K

T。

1 s

s

2 s T0

1 T

2

比较系数有

T。

2

10

1

联立求解得

T0 K

0.2 2.5

To

10K

因此有

ts 4.75T。 0.95 1

3-6图3.41所示为某控制系统结构图,是选择参数

K1和K2,使系统的3 n=6,E

=1.

(2) D(s) s5

Routh:

S5 S4

3-7 已知系(1统

3s4 12s3 24s2 32 s 48 =0

1 3

12 24

并确 疋在右半

32

48

s平面根的个数及纯虚根。

) (2

D(s) s5 3s4 )

(3D(s) s5 2s4 ) (4

D(s) s5 2s4 )

解(1) D(s) s5

D(s)

泊勺特征方试判另 !J系统的急定程, 稳 性,

s5 2s4 2 s3 4 s2 1 1s 10 i 0 12s3 24 s2 32 s 48

0

s 2 0

25s 50 0

24s3 48s2

2s4 2s3 4 s2 11s 10=0

1

Routh:

S5 S4

2 4

11 10

2

S3

6

4

S2

12

10

S

6

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