自动控制原理课后习题答案第五章

第 五 章5-2 若系统单位阶跃响应为试确定系统的频率特性。分析 先求出系统传递函数，用替换s即可得到频率特性。解：从中可求得：在零初始条件下，系统输出的拉普拉斯变换与系统输出的拉普拉斯变换之间的关系为即 其中为系统的传递函数，又则令，则系统的频率特性为5-7 已知系统开环传递函数为 ;（、1、2）当取时， ,|()|.。当输入为单位速度信号时，系统的稳态误差为0.1，试写出系统开环频率特性表达式G()。分析：根据系统幅频和相频特性的表达式，代入已知条件，即可确定相应参数。解： 由题意知：因为该系统为型系统，且输入为单位速度信号时，系统的稳态误差为0.1，即所以：当时，由上两式可求得，因此5-14 已知下列系统开环传递函数(参数K、T、T，2，)(1) (2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9) (10)其系统开环幅相曲线分别如图5-6(1)(10)所示，试根据奈氏判据判定各系统的闭环稳定性，若系统闭环不稳定，确定其s右半平面的闭环极点数。图5-6题5-8系统开环幅相曲线分析：由开环传递函数可知系统在右半平面开环极点个数P，由幅相曲线图可知包围点（）的圈数。解：（1）所以系统在虚轴右边有2个根，系统不稳定。（2）所以系统在虚轴右边有0个根，系统不稳定。（3）所以系统在虚轴右边有2个根，系统不稳定。（4）所以系统在虚轴右边有0个根，系统稳定。（5）所以系统在虚轴右边有2个根，系统不稳定。（6）所以系统在虚轴右边有0个根，系统稳定。（7）所以系统在虚轴右边有0个根，系统稳定。（8）所以系统在虚轴右边有0个根，系统稳定。（9）所以系统在虚轴右边有1个根，系统不稳定。（10）所以系统在虚轴右边有2个根，系统不稳定。5-21 设单位反馈控制系统的开环传递函数为试确定相角裕度为45时参数的值。分析：根据相角裕度的定义计算相应的参数值。解：开环幅相曲线如图所示以原点为圆心做单位圆，开环幅相曲线与单位圆交于A点，在A点有 即要求相角裕度，即 联立 、两式可求解得