设有单位反馈的火炮指挥仪伺服系统VIP专享VIP免费

6-1设有单位反馈的火炮指挥仪伺服系统，其开环传递函数为GsKsss()(.)(.)021051若要求系统最大输出速度为2(/min)r，输出位置的容许误差小于2o，试求：（1）确定满足上述指标的最小Ｋ值，计算该Ｋ值下系统的相角裕度和幅值裕度；（2）在前向通路中串接超前校正网络Gsssc()..0410081计算校正后系统的相角裕度和幅值裕度，说明超前校正对系统动态性能的影响。解(1)确定满足（转/分）=/秒和的:（1/秒）作系统对数幅频特性曲线如图解5-32(a)所示：由图可知算出相角交界频率(2)超前校正后系统开环传递函数为作校正后系统对数幅频特性曲线如图解5-32(b)所示，由图得：，算出,，。77说明超前校正可以增加相角裕度，从而减小超调量，提高系统稳定性；同时增大了截止频率，缩短调节时间，提高了系统的快速性。6-2设单位反馈系统的开环传递函数试设计一串联超前校正装置，使系统满足如下指标：（1）在单位斜坡输入下的稳态误差；（2）截止频率ωc≥7.5(rad/s)；（3）相角裕度γ≥45°。解依指标：∴画未校正系统的开环对数幅频特性如图5-33所示。依Bode图（幅频），得：校正前系统相角裕度：定,作图得：作图使：,过C点作20dB/dec直线交出D点（），令（）得E点（）。这样得出超前校正环节传递函数：且有：校正后系统开环传递函数为：验算：在校正过程可保证：78全部指标满足要求。6-3设单位反馈系统的开环传递函数GsKsss()()(.)10251要求校正后系统的静态速度误差系数Ｋv≥5(rad/s)，相角裕度γ≥45°，试设计串联迟后校正装置。解（I型系统）取校正前（系统不稳定）采用串联迟后校正。试探，使取取取取过作，使；过画水平线定出；过作-20dB/dec线交0dB线于。可以定出校正装置的传递函数79校正后系统开环传递函数验算：6-4设单位反馈系统的开环传递函数为Gssss()(.)(.)40021006251（1）若要求校正后系统的相角裕度为30°，幅值裕度为10～12(dB)，试设计串联超前校正装置；（2）若要求校正后系统的相角裕度为50°，幅值裕度为30～40(dB)，试设计串联迟后校正装置。解(1)依题作图未校正系统的对数幅频特性曲线如图解5-35(a)所示校正前：,(系统不稳定）超前校正后截止频率大于原系统，而原系统在之后相角下降很快，用一级超前网络无法满足要求。(2)设计迟后校正装置80经试算在：处有∴取对应在以下24.436dB画水平线，左延10dec到对应ω=处,作线交0dB线到E：，因此可得出迟后校正装置传递函数：试算：由Bode图：幅值裕度h不满足要求。为增加，应将高频段压低。重新设计：使滞后环节高频段幅值衰减40dB()。求对应处的81查惯性环节表,在处：以交0dB线于E：（），得出滞后校正装置传递函数：在处:验算：（满足要求）因此确定：6-5设单位反馈系统的开环传递函数GsKsss()()(.)10251要求校正后系统的静态速度误差系数Ｋv≥5(rad/s)，截止频率ωc≥2(rad/s)，相角裕度γ≥45°，试设计串联校正装置。解在以后，系统相角下降很快，难以用超前校正补偿；迟后校正也不能奏效，故采用迟后-超前校正方式。根据题目要求，取，原系统相角裕度最大超前角82查教材图5-65(b)得：，过作，使；过作20dB/dec线并且左右延伸各3倍频程，定出、，进而确定、点。各点对应的频率为：有验算：6-6已知一单位反馈控制系统，其被控对象G0(s)和串联校正装置Gc(s)的对数幅频特性分别如题5-37图(a)、(b)和(c)中和所示。要求：（1）写出校正后各系统的开环传递函数；（2）分析各Gc(s)对系统的作用，并比较其优缺点。83解(a)未校正系统开环传递函数为采用迟后校正后画出校正后系统的开环对数幅频特性如图解5-37(a)所示。有，84可见(b)未校正系统频率指标同(a)。采用超前校正后画出校正后系统的开环对数幅频特性如图解5-37(b)所示。可见(c)校正前系统的开环传递函数为85画出校正后系统的开环对数幅频特性，可见采用串联滞后—超前校正后6-7设单位反馈系统的开环传递函数GsKsss()()()39（1）如果要求系统在单位阶跃输入作用下的超调量σ％=20％，试确定Ｋ值；（2）根据所求得的Ｋ值，求出系统在单位阶跃输入作用下的调节时间ts，以及静态速度误差系数Ｋv；（3）设计一串联校正装置，使系统的Ｋv≥20...