1、1.2 根据题 1.2 图所示的电动机速度控制系统工作原理(1)将 a,b 与 c,d 用线连接成负反馈系统;(2)画出系统框图。 MTGruab cd-au解:(1) a 接 d,b 接 c.(2) 系统框图如下 ru -fuu au n1.3 题 1.3 图所示为液位自动控制系统原理示意图。在任何情况下,希望页面高度 c 维持不变,说明系统工作原理并画出系统框图。SM -fi-1Q2Qc解:工作原理:当打开用水开关时,液面下降,浮子下降,从而通过电位器分压,使得电动机两端出现正向电压,电动机正转带动减速器旋转,开大控制阀,使得进水量增加,液面上升。同理,当液面上升时,浮子上升,通过电位器,
2、使得电动机两端出现负向电压,从而带动减速器反向转动控制阀,减小进水量,从而达到稳定液面的目的。系统框图如下: ru -fuu c2.1 试求下列函数的拉式变换,设 t02nvnK0vn又因为 =90 ,阻尼比 ,所以可得 00,即 0.1 稳定,当 =0.1 时,系统临界稳定。1hhhK3.7 在零初始条件下,控制系统在输入信号 r(t)=1(t)+t1(t)的作用下的输出响应为 c(t)=t1(t),求系统的传递函数,并确定系统的调节时间 。st解:对输入输出信号求拉式变换得 r(S)= ,c(S)= 。所以系统的传递函数为21S2,系统的时间常数为 T=1s,所以系统的调节时间 = 。1)
3、(srcs st24533.9 要求题 3.9 图所示系统具有性能指标: 。确定系统参数 K 和stpp5.0%,1A,并计算 , 。rtsASR(S) - - C(S)1(SK解:系统的闭环传递函数为 ,可见,KSAASSKRC)1()1()( 2系统为典型二阶系统: ,由 %= 得nn2, p%021e= =2.30 所以 =0.698 由 得21.0lnstnp5.012,则 127.85.sn9.762nK14.KAn=0.34s ( )21cosnrt sns5.04t2( )sns49.03t53.11 设典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如题 3.11 图所示。(1)求阻尼比 和自然
4、振荡频率 ;n(2)画出等效的单位反馈系统结构图;(3)写出相应的开环传递函数。解:(1)由 得 ,%251etndp 4.04.1n(2))12.9(96.12sr(t) - c(t)(3) 、G(S)= )12.9(6s 96.12.)(2SS3.13 单位负反馈系统的开环传递函数为 )(5)G(1)求输入信号 时系统的稳态误差终值;tr1.0)(1(2)求输入信号为 时系统的稳态误差终值。22解:(1) = S =5)(lim0HSGSvli0)1(52.51vsKRe(2) = = =0)(20liSHGSali0)1(52Slim0S151.asKRe3.15 如题 3.15 图所示
5、控制系统,其中 e(t)为误差信号。r(t) e(t)- n(t) c(t)11(1STKP )1(0TSK(1)求 r(t)=t,n(t)=0 时,系统的稳态误差 终值;se(2)求 r(t)=0,n(t)=t 时,系统的稳态误差 终值;s(3)求 r(t)=t,n(t)=t 时,系统的稳态误差 终值;se(4)系统参数 ,T, , 变化时,上述结果有何变化?0KP1解:(1) 、 )1()1()()()( 001 STKTSSKs ppe )1()1()()1( 00 STTSSTKppen )(NRSEene01)()1(lim(li 2000 STKTSSspses(2) 、 ppsens SNS 121000 )()(li)(lim(3) 、 pesens KTSR100 )(li)(li (4) 、 ,T 变化,对上述结果无影响,因为 ,T 处于外扰 n(t)作用点的后面对K0无影响,而系统为二阶无差度系统,r(t)=t 时, 。故 ,T 等变化,0)(se 0)(se0K只要不改变系统结构,即 ,当 , 发生变化时,对 有影响。)(sepK1Ts