企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练

自控原理习题解答（第三章）自控原理习题解答（第三章）1随着参数ζ、ωn的变化，其一对极点在s平面上有如图3-35所示的6种布,若系统输入单位阶跃号，试画出与这6对极点相对应的输出动态响应曲线的形状和特征。3-1已知二阶系统的传递函数为jω123456σ图3-35典型二阶系统极点对分布图随着参数ζ、ωn的变化，其一对极点在s平面上有如图3-35所2

特征根与动态响应的关系

特征根与动态响应的关系3企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练4企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练5企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练6√32α1-3-11-12-21.73-1.73√32α1-3-11-12-21.73-1.7373-3设一控制系统如图3-37所示。(1)若H(s)=1，求系统单位阶跃响应的上升时间tr，峰值时间tp，超调量σp％和调整时间ts。(2)若H(s)=1+0.8s，则重新求上述(1)中的各项指标。(3)比较(1)和(2)两项的结果，并说明增加比例微分反馈的作用。X(s)Y(s)H(s)-3-3设一控制系统如图3-37所示。X(s)Y(s)H8企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练9企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练10[答3-3(3)]比较（1）和（2）性能指标得知：增加比例反馈的作用后，使超调量大大减小，调整时间大大减小，上升时间和峰值时间有所增加，控制质量有所提高。[答3-3(3)]113-4设锅炉汽包水位的简单控制系统如图3-38所示，系统采用比例控制器。为使系统的阶跃响应衰减率为ψ=0.90，试求控制器的比例增益Kp，并按求得的Kp值计算系统的峰值时间、调整时间和超调量。X(s)Y(s)Kp-3-4设锅炉汽包水位的简单控制系统如图3-38所示，系统采用12企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练133-5设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图3-39所示，该系统为单位反馈系统，试确定其开环传递函数。y(t)1.31.00.1t03-5设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图3-39所示，该系14企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练153-6设一单位反馈控制系统的开环传递函数为G0(s)=K/([s(0.1s+1)]。试分别求出当K=10和K=20时系统的阻尼系数ζ、无阻尼自然振荡频率ωn、单位阶跃响应的超调量σ％、调整时间ts，并讨论K的大小对过渡过程性能指标的影响。3-6设一单位反馈控制系统的开环传递函数为G0(s)=K/16企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练173-7设控制系统如图3-40所示，试判定闭环系统的稳定性。X(s)Y(s)G0(s)H(s)-3-7设控制系统如图3-40所示，试判定闭环系统的稳定性。X18企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练193-8控制系统框图如图3-41所示，求：(1)确定系统稳定的K值范围；(2)如果要求系统的闭环特征方程式的根全部位于s=-1垂线之左，K值的取值范围应为多少?X(s)Y(s)-3-8控制系统框图如图3-41所示，求：(1)确定系统稳定20企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练21企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练223-9已知控制系统如图3-42所示，试确定使系统稳定的PI控制器参数Kp和Ti的取值关系。X(s)Y(s)-3-9已知控制系统如图3-42所示，试确定使系统稳定的PI控23企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练243-10已知控制系统如图3-43所示，求：(1)当K1=0时确定系统的阻尼系数ζ、无阻尼振荡频率ωn和单位斜坡输入时系统的稳态误差；(2)当ζ=0.707时，试确定系统中的K1值和单位斜坡输入时系统的稳态误差，并比较所得结果。X(s)Y(s)--3-10已知控制系统如图3-43所示，求：(1)当K1=0时25企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练26企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练27企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练28为了使系统对阶跃输入的响应有5％的超调量，并且当△=2%时的调整时间为2s，试求ζ和ωn应为多大？3-11设有一闭环系统的传递函数为为了使系统对阶跃输入的响应有5％的超调量，并且当3-1129企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练303-12开环系统稳定时，闭环系统一定稳定吗?开环系统不稳定时，闭环系统一定不稳定吗?设系统是具有如下开环传递函数的单位反馈系统，试用劳斯判据判别闭环系统的稳定性，并验证你的结论。3-12开环系统稳定时，闭环系统一定稳定吗?开环系统不稳定时31企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练32企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练33企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练34企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练353-13试用劳斯判据判别具有下列特征方程式的系统稳定性：3-13试用劳斯判据判别具有下列特征方程式的系统稳定性：36企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练37企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练38企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练39

3-14设单位反馈系统的开环传递函数为：试确定使系统稳定的开环增益K的数值范围。3-14设单位反馈系统的开环传递函数为：试确定使系统稳定的40企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练41企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练42试分别求出输入信号为1(t)、t×1(t)和t2×

1(t)时的位置误差系数Kp、速度误差系数Kv、加速度误差系数ka以及稳态误差essp、essv、essa。3-15已知单位反馈控制系统的开环传递函数为：试分别求出输入信号为1(t)、t×1(t)和t2×1(t43企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练44企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练45企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练463-16设一复合控制系统的框图如图3-44所示，其中K1=2，K2=1，T=25s，K3=K2，试求：(1)输入量x(t)分别为x(t)=1(t)，t×1(t)，(1/2)t2×1(t)时系统的稳态误差；(2)系统的单位阶跃响应的超调量σp％和调整时间ts值(△=±2％，△=士5％)。X(s)Y(s)K1-K3sX(t)y(t)3-16设一复合控制系统的框图如图3-44所示，其中K47企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练48企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练49企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练50企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练51企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练52企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练53气动复原装置如图所示，x为输入（气压），y为输出（位移），试求微分方程、传递函数和单位阶跃响应。图中：A为波纹管面积；k为波纹管刚度；R为气阻、q为气量。气动复原装置如图所示，x为输入（气压），y为输出（位移），试54企业教练管理技术经典实用课件-绩效教练55热电偶测温如图所