第三章 线性系统得时域分析与校正习题及答案3-1 已知系统脉冲响应试求系统闭环传递函数。解 3-2 设某高阶系统可用下列一阶微分方程近似描述,其中,。试证系统得动态性能指标为 解 设单位阶跃输入当初始条件为 0 时有: 1) 当 时 ; 2) 求(即从到所需时间) 当 ; 当 ; 则 3) 求 3-3 一阶系统结构图如图 3-4 5 所示。要求系统闭环增益,调节时间 s,试确定参数得值。解 由结构图写出闭环系统传递函数令闭环增益, 得:令调节时间,得:。3-4 在许多化学过程中,反应槽内得温度要保持恒定, 图 3-4 6(a)与(b)分别为开环与闭环温度控制系统结构图,两种系统正常得值为 1。 (1)若,两种系统从响应开始达到稳态温度值得 63、2%各需多长时间?(2)当有阶跃扰动时,求扰动对两种系统得温度得影响。解 (1)对(a)系统: , 时间常数 (a)系统达到稳态温度值得6 3、2%需要 10 个单位时间;对(a)系统:, 时间常数 (b)系统达到稳态温度值得 63、2%需要 0、099 个单位时间。(2)对(a)系统: 时,该扰动影响将一直保持.对(b)系统: 时,最终扰动影响为。3-5 一种测定直流电机传递函数得方法就是给电枢加一定得电压,保持励磁电流不变,测出电机得稳态转速;另外要记录电动机从静止到速度为稳态值得 5 0%或 6 3、2%所需得时间,利用转速时间曲线(如图 3-47)与所测数据,并假设传递函数为可求得与得值.若实测结果就是:加 10V 电压可得 1200 得稳态转速,而达到该值 5 0%得时间为1、2s,试求电机传递函数。 提示:注意,其中,单位就是解 依题意有: (伏) (弧度/秒) (1) (弧度/秒) (2)设系统传递函数 应有 (3) 由式(2),(3) 得 解出 (4)将式(4)代入式(3)得 3-6 单位反馈系统得开环传递函数,求单位阶跃响应与调节时间 。解:依题,系统闭环传递函数 , 。3-7 设角速度指示随动系统结构图如图3-48 所示。若要求系统单位阶跃响应无超调,且调节时间尽可能短,问开环增益应取何值,调节时间就是多少?解 依题意应取 ,这时可设闭环极点为.写出系统闭环传递函数 闭环特征多项式 比较系数有 联立求解得 因此有 3-8 给定典型二阶系统得设计指标:超调量,调节时间 ,峰值时间,试确定系统极点配置得区域,以获得预期得响应特性.解 依题 , ;, ; , 综合以上条件可画出满足要求得特征根区域如图解3-8 所示。3-9 电...