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单位负反馈系统的开环传递函数为设计系统的矫正装置

发布时间:2022-05-04 07:34:02

1. 设单位负反馈系统的开环传递函数为 GK(S)/S(S+1)(S+2)

这个题目你把题目打错了
原题是G(S)=1.06/S(S+1)(S+2)

准备知识:(1)增加开环极点可以使根轨迹右移(2)增加开环零点可以是根轨迹左移(依稀记得石群老师讲过的一句笑话:零点有一种女人的感觉,呵呵……)(3)开环偶极子的定义:开环系统中相聚很近(与其它零极点相比)的一对零极点,注意这个胡寿松书上的说法不是一样的,胡寿松的书上定义的是闭环偶极子(闭环零极点之间的距离比他们本身的模值小一个数量级),根轨迹校正用到的偶极子是开环偶极子,不能用胡寿松书上的定义,要不就没法做了(4)开环偶极子对根轨迹的影响:①开环偶极子远离原点,基本不改变根轨迹的形状,系统的稳定性和瞬态性能几乎不变②开环偶极子靠近原点,会较大的影响稳态性能,因为它能改变开环增益,我们知道增大开环增益可以减小稳态误差,具体有这样的关系:K’=[|z|/|p|]K K’是之后的开环增益,K是之前的增益,可见只要合理的调整零极点位置就可以增大开环增益,提高稳态性能,从这个表达式就可以看出来为什么不能用胡寿松书上定义闭环偶极子的方法来定义开环偶极子

根轨迹校正的步骤:(1)给定系统瞬态性能确定主导极点的位置(2)绘制未校正的系统根轨迹。若希望的主导极点不在根轨迹上,说明靠调整开环增益不能满足性能指标要求,需要适当校正装置来改造根轨迹,使其通过希望的主导极点(3)校正后的系统根轨迹通过希望的主导极点,还要检验相应的开环增益是否能满足要求。若不满足,可以在原点附近增加开环偶极子来调节开环增益,同时保持根轨迹仍通过希望的主导极点

好吧,我们来看看你这个题:条件(1)G(S)=1.06/S(S+1)(S+2) (2)K’v=5(K’v是校正后的速度误差系数) (3) 维持闭环主导极点不变 ①Kv=limsG(s)=0.503<5 速度误差系数过小,我们可以通过增加开环偶极子的方法来增大开环增益,开环增益就等于Kv ②校正后开环增益是校正前增益的10倍 ③[|z|/|p|]=10就可以满足要求了 ④为了满足闭环主导极点不变这个原则,我们要使得增加的开环偶极子远离闭环主导极点,这个闭环主导极点可以算出来的 ⑤比如我取校正环节为s+0.05/s+0.005 这个我没具体计算是否合适,反正他们远离主导极点就OK了,而且还要靠近原点,因为我们用的就是这一点。 这个题目的要求还是比较宽松的,没有个给那么多的要求,相对来说简单一点,关于根轨迹校正这一块胡寿松上没讲,不过其本质还是超前,滞后校正。

校正环节我已给出 你自己完成其它步骤吧

2. 已知单位负反馈系统的开环传递函数为:

首先先求闭环传递函数,Gb(s)=C(s)/R(s)=Gk(s)/1+Gk(s)=K/{s(Ts+1)+K}
由此可看出改为二阶线性系统。闭环特征方程为Ts^2+s+K=0;
得:2wn*&=1;K=wn^2(具体可参照二阶线性系统的表达式)

第一:该题有超调量,就一定不是临界阻尼系统和过阻尼系统(因为它们无超调量)。
第二:又因为,阶跃响应ts(5%)=6s,在二阶欠阻尼系统中,ts(5%)=3/wn*&,刚好等于6s。可知这个是二阶欠阻尼系统。

第三:进而可以用该系统的公式,将δ%=e^—3.14&/根号下(1—&^2)=16%,可求出&值。(因为打不出来阻尼比,故用&代替。圆周率,用3.14来表示。具体超调量可以自己翻书找到公式)

再用ts(5%)=3/wn*&,可求出wn值。最后用K=wn^2,求出K值,即开环放大系数。时间常数T=1/wn,即可解出所有问题的解了。

3. 设单位负反馈系统开环传递函数如题

闭环:G(s)=1/[(s/5)^2+2*0.6s/5+1] 对比标准2阶系统形式 ωn=5 ζ=0.6 σ%=e^(-π/tanβ) tanβ=√(1-ζ^2)/ζ tp=π/ωd ωd=ωn*√(1-ζ^2) ts=4.4/σ σ=ωn*ζ 把数据带入即可

4. 已知单位负反馈系统的开环传递函数 , 试用频率法设计串联超前校正装置,使系统的相位裕度 ,静态速度误差

s=tf('s'); %生成拉普拉斯变量s
G=10/(s*(s+1)); %生成开环传递函数
[mag,phase,w]=bode(G); %获取对数频率特性上每个频率w对应的幅值和相位角
[Gm,Pm]=margin(G); %计算开环传递函数的幅值裕量和相位裕量
DPm=45; %期望的相位裕量
MPm=DPm-Pm+5; %校正网络需提供的最大相位超前
MPm=MPm*pi/180; %转换为弧度表示的角度
a=(1+sin(MPm))/(1-sin(MPm)); %计算超前校正的分度系数
adb=20*log10(mag); %计算开环传递函数对应不同频率的对数幅值
am=10*log10(a); %计算校正网络在校正后的剪切角度频率处提供的对数幅值
wc=sphine(adb,w,-am); %利用线性插值函数求取对应-am处的频率,即为校正后的 %剪切频率wc
T=1/(wc*sqrt(a)); %求时间常数
at=a*T;
Gc=tf([at 1],[T 1]); %获取控制器的传递函数
Gh=Gc*G;
figure,margin(Gh); %绘制校正后系统的Bode图
grid

5. 已知某单位负反馈系统开环传递函数为G=k/(s(s+2)) 分别对时域复域频域对系统进行分析,并考虑设计校正装置

k=1/0.01;
G0=zpk([],[0 -2],k);
[h0,r,wx,wc]=margin(G0)
wm=4.4
L=bode(G0,wm)
Lwc=20*log10(L)
a=10^(-0.01*Lwc)
T=1/(wm*sqrt(a));
phi=asin((a-1)/(a+1))
Gc=(1/a)*tf([a*T 1],[T 1]);
Gc=a*Gc;
G=Gc*G0;
bode(G,'r',G0,'b--');
grid;
[h,r,wx,wc]=margin(G)

6. 已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ,试对系统进行串联校正设计,使之满足以下条件。

哥 不会哦

7. 设单位反馈控制系统的开环传递函数为G0(s)=K/s(s+1)(0.2s+1)试设计一串联校正装置,使系统满足如下性能指

设单位仅馈控制系统的开环传递函数为G(s)=k/s(s+1)(0.2s十1),试设计一串联校正装置,使系统满足如下性能指标:静态速度误差系数K=8,相角裕度y

8. 已知某单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)=K/[s(0.5s+1)(0.1s+1)]

上课好好学。毕竟很难学。

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