实验数据理论计算过程及思考题答案1

1、河北联合大学轻工学院自动控制原理实验理论值计算过程及答案张 怡 河北联合大学轻工学院第一章 评分标准：预习报告评分标准（总计 30 ） 82 ） 33 5） 5 操作成绩评分标准（总计 50 ） 5 5） 8个） ） 5 5实验报告评分标准（总计 20 ） 和 5 5 ） 6 6） 4河北联合大学轻工学院实验数据理论计算过程及思考题答案实验2.1 典型环节及其阶跃响应表 K 2，K 1 1 1 ，T RC 1C s R ss11 C s1RCs 22s 2R s1112341 1C ss R sPd,T RC T R C,122Pi12d2112 K2C s R2R21河北联合大学轻工学院表

2、12KR500K2CuFuFts实测值s1.62sts理论值阶跃响应曲线1T 01TK 1e0h tt T th1ss河北联合大学轻工学院1T dh tdtdh tdtdh tdt11 368T0，t0TtTt河北联合大学轻工学院实验2.2 二阶系统阶跃响应 KKTKG s K 11T s T S 1 s T s10110 s K K2ns Ts1 K TssK s2 s 22211nn1KT0 K 1， TTT0 12KT1 1n1 RC 0.1 T RC 0.1 K T，02111RX12T00.5 ， R100K， 10KT1 1n100 s s210s100% e/ 2 100% e3

3、.140.516.3%0.52t s）n1T0R 200K7.071， ， 2KT1 1n5010s50 s s2% e/ 2 100% e3.140.707 4.32%0.7072t s ）n1T01 1， R 400K5，2KT1 1n25 s s210s25河北联合大学轻工学院 5 5%0 5% ）t15sn表 0.50.70715n200KR s 222%值%值0.7 0.8ss河北联合大学轻工学院= = = = = G s H s K K1/R2 XT s Ts1 T s1 s s1 0.5s1012 RC T RCT 500C K K K,T，0112231212s 20s20K

4、0s320 K 12K10，R 50 KxKK，R 41 KxK15，R 33 Kx河北联合大学轻工学院表 K x 、 n0 1取 1为。 1。河北联合大学轻工学院KK河北联合大学轻工学院实验 2.3 线性系统的稳态误差研究02 G s 10.2s 1s 1G sR s E s 10.2s 1s1e lims 0.310.2s 1s 2 ssss010.2s 1s1e lims 10.2s 1s 2 sss2s00 G s 1s s s1s1R s E s 1G ss 1s 10 ss1s1e lims 0s 1s 10 ssss0s1s1e lims 0.11s 10 s2ssss0。 河北

5、联合大学轻工学院 1s G s s2 R ss21 E s s 10 10.47s s1G s22s21e lims 0sss210 10.47s s2s0s21e lims 0.1sss210 10.47s s3s0。表 0 lis R s 1 es0K lisss0当0 R 1K 常数，=0 e ， 1ss00河北联合大学轻工学院河北联合大学轻工学院实验 2.4 典型环节和系统频率特性测量 1KC S G sK ，G j Ts1 s1Tj1R S K A G j f， 1T2 T LA， K2 A G j f， 1T2 T LA， K4 A G j f， 1T2 T LA， K6 12A

6、G j f， 1T2 T LA， K8 16A G j f， 1T2 T LA， K10 A G j f， 1T2 LA，T 2 s KK ns Ts1 K TssK s2 s 222n11n100 RC 0.1 T RC 0.1 K T，10112R河北联合大学轻工学院12TT， R4K50，0.1 0KT1 1n12 36 K ，16.67RR0， ， KT1 1n12T0 K ，100 10KT1 1n表 12468 / /s 表 0.10.30.5105016.67nR河北联合大学轻工学院 %t 。sc 12 1 42 %t 。s 5%e/ 2 100%t s，n1 ，Mr 12 1

7、2 ，rn 1 2 224bn 1 42cn 21 1 42%100%e/ 2tsn河北联合大学轻工学院实验 2.5 线性定常系统的串联校正5 G s 00.2 0.5 10.5 1ssss G s 1 s50G s02 s n2s50 s2 2220nn11 2 2 ， nnn% e/ 2 100% e3.140.1463%0.142 t s ）1nK 25v%20% 33t ss 60.5nn0.5s1 G scTs10.5s1 G s G s G s s 0.5s1 1 s 1c0 G s 1 Ts2525 Ts T 25 T sG s2 s ns25 s s2222nn2512， 2n

8、TnT河北联合大学轻工学院25 12 5 T T0.50.04 T取）0.5s1 2 G sc0.04s1 F R R200K ，R 400 K ， C241R 10K，C F3T R C 10104.710 0.04363R R R R R R(C 232434631224T C表 tps图 河北联合大学轻工学院实验2.6 数字PID控制实验表 KKK%tsPID1234表 %KKKpID1234 法表 TDP1.12.00.5河北联合大学轻工学院例带1.67 Tcrcrcr表TDPcr0.85Tcr1.670.50TTcrcrcr河北联合大学轻工学院实验 2.7 典型非线性环节的静态特性表

9、 UoM0Ui-MUoMUiUoK0UiK河北联合大学轻工学院实验 2.8 非线性系统的相平面分析法KMRe eRe01/河北联合大学轻工学院eeIIIIIeIeeeR00000IIIIII y(x) x K河北联合大学轻工学院实验 2.9 采样定理实验河北联合大学轻工学院实验 2.10 极点配置全状态反馈控制 20 x ，0.2x x ux u20 xux0.2s1122211x1xx 100 x 5x 100u，2212 0 x1 x100 0 u 100 5 yx 1 0 x1uyuy为 01 0 xx u 100 5100 yx 1 0 x10100 rank B AB rank210

10、0 500%25% ，tp0.7s1%e/ 2 0.25；由20.7s7。由tp 1n2n j 1 5 j5s1,2 2nn s5 s5 s 10s s2K 、 K 。11河北联合大学轻工学院s1sI ABK 100100K s5100K120.5 K 0.05 K，12ruyx211+-S50k200k20k10k100k-0000000000000100k100k0+10k00000表 tP河北联合大学轻工学院实验 2.11 状态反馈与状态观测器的设计 01 0 xux 100 5 100 yx 1 0 x10100 1 0C rank B AB rank2， rank2由 100 500

11、 0 1CA x 和 x 21 detsI ABK s 5100K s100100K 0221K0.5 K 0.05，12x A GC x Bu Gy g1 gAGC 令G1 ，1 g 2100g 52 detsI ABK s g 5 s 5g g 1002112 x x 1,280s8 s8 s216s11 g 9 g，1211 1 0 11 xxuy 109 51009 x0.5 0.051u 0.5 0.05x x12 2河北联合大学轻工学院uy810.20.091+109图 河北联合大学轻工学院观测器中的校正矩阵GG A A A河北联合大学轻工学院实验 2.12 具有内部模型的状态反馈控制系统0 1