自控习题及解答 第五章 5-1问答题 (1)在Bode图中采用对数坐标的优点是什么? (2)如何定义分贝? (3)截止频率是如何定义的? (4)如何定义相位裕度(PM)? (5)如何定义幅值裕度(GM)? (6)伯德图上什么特征最能体现闭环系统阶跃响应的超调量? (7)伯德图上什么特征最能体现闭环系统阶跃响应的上升时间 (8)伯德图上的性能度量上,超前补偿的主要作用是什么? (9)伯德图上的性能度量上,滞后补偿的主要作用是什么? (10)怎样从伯德图上找出Ⅰ型系统的Kv? (11)为什么我们在从奈奎斯特图上确定系统稳定时,要预先知道开环系统不稳定极点的 数目? (12)要求某控制系统能跟踪正弦波,它的频率范围是0≤ω≤450rad/s,且幅值是5 个单位,要求(正弦的)稳态误差不超过0.01,画出(描述)对应的性能函数G(s) 5-1设单位负反馈控制系统的开环传递函数为 2s+1 当下列输入信号作用在闭环系统上时,求系统的稳态输出Cs (1)r(t=sin (2)r(t)=sin(t+309)-2cos(2t-459) 【解】 解:由图可得闭环传递函数为 1/2 d(s)= 2s+2s+1 系统稳定,其频率特性为 p(jo)=p(s) 1e2j0+2 由式(5-8)频率特性的意义,求出=2rads时频率特性的幅值和相角 Φp(o)2 √5 =02e-64 可得系统的稳态输出 cn()=022sin(2t-634°)自控习题及解答 第五章 5-1 问答题： （1） 在 Bode 图中采用对数坐标的优点是什么？ （2） 如何定义分贝？ （3） 截止频率是如何定义的？ （4） 如何定义相位裕度（PM）？ （5） 如何定义幅值裕度（GM）？ （6） 伯德图上什么特征最能体现闭环系统阶跃响应的超调量？ （7） 伯德图上什么特征最能体现闭环系统阶跃响应的上升时间？ （8） 伯德图上的性能度量上，超前补偿的主要作用是什么？ （9） 伯德图上的性能度量上，滞后补偿的主要作用是什么？ （10） 怎样从伯德图上找出Ⅰ型系统的 Kv？ （11） 为什么我们在从奈奎斯特图上确定系统稳定时，要预先知道开环系统不稳定极点的 数目？ （12） 要求某控制系统能跟踪正弦波，它的频率范围是 0≤  ≤450 rad s/ ，且幅值是 5 个单位，要求（正弦的）稳态误差不超过 0.01，画出（描述）对应的性能函数 G(s)。 5-1 设单位负反馈控制系统的开环传递函数为 1 ( ) 2 1 G s s = + 当下列输入信号作用在闭环系统上时，求系统的稳态输出 Css。 （1）r(t)=sin2t （2）r(t)=sin(t+300 )－2cos(2t－450 ) 【解】 解： 由图可得闭环传递函数为 1 1/ 2 ( ) 2 2 1 s s s  = = + + 系统稳定，其频率特性为 1 ( ) ( ) 2 2 s j j s j    =  =  = + 由式（5-8）频率特性的意义,求出ω=2 rad/s 时频率特性的幅值和相角 0 tan 2 63.4 2 1 5 ( ) 0.22 4 2 10 a j j e e j   − − =  = = = + 可得系统的稳态输出 0 ( ) 0.22sin(2 63.4 ) ss c t t = −