0第二章习题答案

第二章习题答案2-10某反馈控制系统已校正成典型I型系统。已知时间常数T＝0.1S，要求阶跃响应超调量%10（１）求系统的开环增益;（２）计算过渡过程时间st和上升时间rt;（３）绘出开环对数幅频特性。如果上升时间str25.0，则K=?，?解：（1）系统开环增益%1069.0KT9.61.069.0K（参见表2-2）（2）调节时间sTts6.01.066上升时间sTtr33.03.3(3)str25.0KT=1K=10%3.16(4)用MATLAB仿一个为好：2-11有一个系统，其控制对象的传递函数为101.01011ssKWobj,要设计一个无静差系统，在阶跃输入下系统超调量%5（按线性系统考虑）。试对该系统进行动态校正，决定调节器结构，并选择其参数。解：校正成典型I型系统，调节器传递函数为sKsWipi)(校正后系统的开环传递函数为：)1()()()(1ssKKsWsWsWiobjpi取1KKKi%5查表得：5001.05.0;5.0KKTsT01.0510501KKKi)101.0(50)(sssW2-12有一个闭环系统，其控制对象的传递函数为)102.0(10)1()(1ssTssKsWobj，要求校正为典型型系统，在阶跃输入下系统超调量%30（按线性系统考虑）。决定调节器结构，并选择其参数。解：%30选用PI型调节器11)1(sKWpipi系统开环传函为)102.0(10)1(11sssKh=714.0702.01hT1.20402.0492821222ThhK86.210/;1011KKKKpipi2-13调节对象的传递函数为)1005.0)(125.0(18)(sssWobj，要求用调节器分别将其校正为典型型和型系统，求调节器的结构与参数。解：校正成典型型系统选择PI调节器：ssKsWpipi11)1()(校正后的开环传递函数为：)1005.0)(125.0(18)1()()()(11ssssKsWsWsWpiobjpi令25.011/18piKK)1005.0(100)1005.0()(ssssKsW%3.45.0KTK=10003.06Tts39.11825.0100181KKpi(2)校正成典型系统，选择PI调节器：ssKsWpipi11)1()(看成大惯性环节）将12111121111()1()1()1)(1()1()()()(2TsTsTKKsTsTsKsKsWsWsWSpipiobjpih=5025.0005.0521hT55.9/Tts047.0005.055.9st%6.374800005.050621222ThhK67.11825.025.04800;4800111111KKTKTKKKpipi2-14在一个三相零式晶闸管整流装置供电的转速-----------(1)电流反馈系数AVIUdmim/0263.03398*转速反馈系数rVnUnmin/01.0100010max*（2）设计电流调节器ACR1．确定时间常数整流装置滞后时间常数sTs00333.0sToi0025.0电流环小时间常数之和sToiTsTi00583.02.选择电流调节器结构%5按典型型设计，电流环控制对象是双惯性型的可用PI型电流调节器。ssKiWiACR)1(检查对电源电压的抗扰性能：06.200583.0012.0ssTTiL各项指标可以接受。3.计算电流调节器参数电流调节器超前时间常数sTLi012.0电流开环增益：要求%55.0iITK224.00236.03518.0012.076.85KsRKKiII4.校验近似条件电流截止频率176.85SKWIci（1）晶闸管装置传递函数的近似条件cisWST11.10000333.03131满足近似条件（2）忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件ciLmWTT06.79012.012.01313满足近似条件（４）电流环小时间常数近似处理条件cioisWSTT17.1610025.00017.0131131满足近似条件（5）计算调节器电阻和电容FRTCoiFRCiKKKiRRiKRoiii25.010400025.04433.1109012.0)9(96.840224.04030300动态性能跟随指标为%5%3.4满足近似条件(3)3.ASR1.确定时间常数电流环等效时间常数IK15.0TKSTKiI01166.000583.0221转速滤波时间常数STon015.0转速环小时间常数STKTonIn02666.0015.001166.012.选择转速调节器结构：按典型Ⅱ型系统设计，选择PI调节器ssKSWnnnARS)1()(3.计算转速调节器参数取h=3ASR的超前时常数转速开环增益73.70266.018.001.0612.0196.00236.042)1(07.3140266.0924210798.00266.032222nRThCeThKSThhKShTmnNnnASR例系数4.校验近似条件153.130798.06.169SKWnNcn（1）电流环传递函数简化条件cniIWTK43.4000583.076.853131满足近似条件(2)转速环小时间常数cnonIWTK2.25015.076.853131满足近似条件5.计算调节器电阻电容FRTCFRCKRKRononnnnnn5.11040015.044257.0103100798.03104073.73030