自控習(xí)題下學(xué)期

1、.慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻率特性在（A）上相等。A.幅頻特性的斜率 B.最小幅值 C.相位變化率 D.穿越頻率2.從0變化到+時(shí)，延遲環(huán)節(jié)頻率特性極坐標(biāo)圖為（A）A.圓 B.半圓 C.橢圓 D.雙曲線3.若系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳 遞函數(shù)為，則它的開(kāi)環(huán)增益K為（C）A.1 B.2 C.5 D.104.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，則該系統(tǒng)是（B）A.臨界阻尼系統(tǒng) B.欠阻尼系統(tǒng) C.過(guò)阻尼系統(tǒng) D.零阻尼系統(tǒng)5.若保持二階系統(tǒng)的不變，提高n，則可以（B）A.提高上升時(shí)間和峰值時(shí)間 B.減少上升時(shí)間和峰值時(shí)間C.提高上升時(shí)間和調(diào)整時(shí)間 D.減少上升時(shí)間和超調(diào)量6.一階微分環(huán)節(jié)，當(dāng)頻率時(shí)，則相頻特性為（A）A.45

2、76; B.-45° C.90° D.-90°7.最小相位系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益越大，其（D）A.振蕩次數(shù)越多 B.穩(wěn)定裕量越大 C.相位變化越小 D.穩(wěn)態(tài)誤差越小8.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為，則此系統(tǒng) （A）A.穩(wěn)定 B.臨界穩(wěn)定 C.不穩(wěn)定 D.穩(wěn)定性不確定。9.某單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：，當(dāng)k=（C）時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。A.10 B.20 C.30 D.4010.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為，則此系統(tǒng)中包含正實(shí)部特征的個(gè)數(shù)有（C）A.0 B.1 C.2 D.311.單位反饋系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)輸入為單位階躍時(shí)，則其穩(wěn)態(tài)誤差為（C）A.2 B.0.2 C.0.5 D.0.0

3、512.穩(wěn)態(tài)誤差ess與誤差信號(hào)E(s)的函數(shù)關(guān)系為（B）A. B. C. D.13、采用負(fù)反饋形式連接后，則 (D)A、一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定； B、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能一定會(huì)提高；C、一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除；D、需要調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，才能改善系統(tǒng)性能。14、系統(tǒng)特征方程為 ，則系統(tǒng) (C)A、穩(wěn)定； B、單位階躍響應(yīng)曲線為單調(diào)指數(shù)上升；C、臨界穩(wěn)定； D、右半平面閉環(huán)極點(diǎn)數(shù)。15、開(kāi)環(huán)頻域性能指標(biāo)中的相角裕度對(duì)應(yīng)時(shí)域性能指標(biāo)(A) 。A、超調(diào) B、穩(wěn)態(tài)誤差 C、調(diào)整時(shí)間 D、峰值時(shí)間16、已知開(kāi)環(huán)幅頻特性如圖2所示， 則圖中不穩(wěn)定的系統(tǒng)是(B)。 系統(tǒng) 系統(tǒng) 系統(tǒng)圖2A、系統(tǒng)

4、 B、系統(tǒng) C、系統(tǒng) D、都不穩(wěn)定17、若某最小相位系統(tǒng)的相角裕度，則下列說(shuō)法正確的是 (C)。A、系統(tǒng)不穩(wěn)定； B、只有當(dāng)幅值裕度時(shí)才穩(wěn)定；C、系統(tǒng)穩(wěn)定； D、不能判用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。18、適合應(yīng)用傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)是：（A）A、單輸入，單輸出的線性定常系統(tǒng)； B、單輸入，單輸出的線性時(shí)變系統(tǒng)；C、單輸入，單輸出的定常系統(tǒng)； D、非線性系統(tǒng)19、單位反饋系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速度誤差的正確含義是：（C）A、在 時(shí)，輸出速度與輸入速度的穩(wěn)態(tài)誤差；B、在 時(shí)，輸出位置與輸入位置的穩(wěn)態(tài)誤差； C、在 時(shí)，輸出位置與輸入位置的穩(wěn)態(tài)誤差； D、在 時(shí)，輸出速度與輸入速度的穩(wěn)態(tài)誤差。 20、系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函

5、數(shù)為兩個(gè)“S”多項(xiàng)式之比 ,則閉環(huán)特征方程為：（D）。 A、N(S) = 0 B、 N(S)+M(S) = 0 C、1+ N(S) = 0 D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關(guān)21、閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能主要取決于開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的：（D）A、低頻段 B、開(kāi)環(huán)增益 C、高頻段 D、中頻段22、已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，其幅頻特性應(yīng)為：（C）A、 B 、 C 、 D、23、采用負(fù)反饋形式連接后（D）A. 一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定； B. 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能一定會(huì)提高；C. 一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除；D. 需要調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，才能改善系統(tǒng)性能。24、 關(guān)于系統(tǒng)傳遞函數(shù)，以下說(shuō)法不正確的是（C）A.

6、是在零初始條件下定義的； B. 只適合于描述線性定常系統(tǒng)；C. 與相應(yīng)s平面零極點(diǎn)分布圖等價(jià)； D. 與擾動(dòng)作用下輸出的幅值無(wú)關(guān)。25、系統(tǒng)在作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，說(shuō)明（A）A. 型別； B. 系統(tǒng)不穩(wěn)定；C. 輸入幅值過(guò)大； D. 閉環(huán)傳遞函數(shù)中有一個(gè)積分環(huán)節(jié)。26、對(duì)于單位反饋的最小相角系統(tǒng)，依據(jù)三頻段理論可得出以下結(jié)論（D）A. 低頻段足夠高，就能充分?。?B. 以-20dB/dec穿越0dB線，系統(tǒng)就能穩(wěn)定；C. 高頻段越低，系統(tǒng)抗干擾的能力越強(qiáng)；D. 可以比較閉環(huán)系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。27、線性定常二階系統(tǒng)的閉環(huán)增益加大：（D）A、系統(tǒng)的快速性愈好 B、超調(diào)量愈大C、峰值時(shí)間提前 D、對(duì)系統(tǒng)的

7、動(dòng)態(tài)性能沒(méi)有影響28、已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，則其幅值裕度Kg等于（B）A、0 B、 C、 4 D、29、積分環(huán)節(jié)的幅頻特性，其幅值與頻率成：（C）A、指數(shù)關(guān)系 B、正比關(guān)系 C、反比關(guān)系 D、不定關(guān)系 30、某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，在輸入作用下，其輸出穩(wěn)態(tài)分量的幅值為（B）。A、 B、 C、 D、31、二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)根據(jù)的值不同而不同，當(dāng)（C），系統(tǒng)被稱(chēng)為無(wú)阻尼系統(tǒng)；當(dāng)（A）時(shí)稱(chēng)為欠阻尼系統(tǒng)；當(dāng)（B）時(shí)稱(chēng)為過(guò)阻尼系統(tǒng)。（A）0<<1 （B）>1 （C）0 （D）<13232正弦函數(shù)sin的拉氏變換是（B）A. B. C. D.33、希望特性的伯德圖的幅頻特性

8、通常分為高、中、低三段，其中低頻段反映了系統(tǒng)的（A）中頻段反映了系統(tǒng)的（B）；高頻段反映了系統(tǒng)的(C)。（A）穩(wěn)態(tài)性能（B）動(dòng)態(tài)性能（C）抗高頻干擾能力（D）以上都不是34、對(duì)于欠阻尼的二階系統(tǒng)，當(dāng)無(wú)阻尼自然振蕩頻率n保持不變時(shí)，則有(D)；(A) 阻尼比越小，系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間ts越大(B) 阻尼比越小，系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間ts越小(C) 阻尼比越小，系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間ts不變(D) 阻尼比越小，系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間ts不定35、穿越頻率c增加，ts將（B） (A) 變大 (B) 變小 (C) 不變 (D)不確定36、幅值裕量Kg為以下哪種情況時(shí)系統(tǒng)是穩(wěn)定的（A）(A) Kg>1 (B) Kg<0

9、(C) Kg>0 (C) 0<Kg<137、工程上通常要求的范圍為：（D）（A）10º20º （B）20º30º （C）50º70º （D）30º60º38、以下性能指標(biāo)組中，反應(yīng)了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的一組是（C）（A）tv、ts、N (B) %、ess、ts (C) tp、ts、% (D) Cmax、ts、tr39、由下面的各圖的奈氏曲線判斷其對(duì)應(yīng)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性：（A）（A）穩(wěn)定 （B）不穩(wěn)定 （C） 不確定 （D）臨界40、二階系統(tǒng)的相位裕量變小，超調(diào)量%( C ) (A) 變小 (B) 不

10、變 (C) 變大 (D)不確定41RLC串聯(lián)電路構(gòu)成的系統(tǒng)應(yīng)為(D)環(huán)節(jié)。 A比例 B.慣性 C.積分 D.振蕩42輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位差隨頻率變化的關(guān)系是(B)。 A.幅頻特性 B.相頻特性 C.傳遞函數(shù) D.頻率響應(yīng)函數(shù)43.利用奈奎斯特圖可以分析閉環(huán)控制系統(tǒng)的（A）A.穩(wěn)態(tài)性能 B.動(dòng)態(tài)性能 C.穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能 D.抗擾性能44.在伯德圖中反映系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的是(B)。A. 低頻段 B. 中頻段 C. 高頻段 D. 無(wú)法反映45若二階系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)，則說(shuō)明（B）A.系統(tǒng)響應(yīng)快 B.系統(tǒng)響應(yīng)慢 C.系統(tǒng)的穩(wěn)定性差 D.系統(tǒng)的精度差46.某典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是，則該環(huán)節(jié)是（C）A.比例環(huán)

11、節(jié) B.積分環(huán)節(jié) C.慣性環(huán)節(jié) D.微分環(huán)節(jié)47.下列判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法中，哪一個(gè)是在頻域里判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的判據(jù)（C）A.勞斯判據(jù) B.赫爾維茨判據(jù) C.奈奎斯特判據(jù) D.根軌跡法48.對(duì)于一階、二階系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)特征方程的系數(shù)都是正數(shù)是系統(tǒng)穩(wěn)定的（B）A.充分條件 B.必要條件 C.充分必要條件 D.以上都不是49.已知系統(tǒng)的微分方程為，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是（A）A. B. C. D.50.設(shè)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)頻率特性G(j)=，當(dāng)=1rad/s時(shí)，其頻率特性幅值A(chǔ)(1)=（C）A. B. C. D.二、填空1.閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱(chēng)為反饋系統(tǒng)。2.一階系統(tǒng)當(dāng)輸入為單位斜坡函數(shù)時(shí)，其響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差恒為時(shí)間常

12、數(shù)T（或常量）。3.對(duì)于最小相位系統(tǒng)一般只要知道系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)幅頻特性就可以判斷其穩(wěn)定性。4.一般講系統(tǒng)的位置誤差指輸入是階躍信號(hào)所引起的輸出位置上的誤差。5. 傳遞函數(shù)分母多項(xiàng)式的根，稱(chēng)為系統(tǒng)的 極點(diǎn)。6、反饋控制又稱(chēng)偏差控制，其控制作用是通過(guò)給定值與反饋量的差值進(jìn)行的。7、兩個(gè)傳遞函數(shù)分別為G1(s)與G2(s)的環(huán)節(jié)，以并聯(lián)方式連接，其等效傳遞函數(shù)為，則G(s)為G1(s)+ G2(s)（用G1(s)與G2(s) 表示）。8、建設(shè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的方法主要有解析法和實(shí)驗(yàn)法。9、對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求是：穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性，而穩(wěn)定性是對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的最基本要求。10、系統(tǒng)穩(wěn)定的充分與必要條件是：系

13、統(tǒng)所有特征根都具有 負(fù) 的實(shí)部，即其特征方程的根都在S的 左半 平面。11、一階系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間 ts= 0.8s （±2%的誤差帶）。12、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)的全部極點(diǎn)位于s平面的左半部，沒(méi)有零點(diǎn)落在s的右半平面的系統(tǒng)稱(chēng)為 最小相位系統(tǒng) 。13、閉環(huán)控制系統(tǒng)是通過(guò) 反饋回路 使系統(tǒng)構(gòu)成閉環(huán)并按 偏差 的性質(zhì)產(chǎn)生控制作用，從而減小或消除誤差 的控制系統(tǒng)。14、系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量用 相位裕量 和 幅值裕量 來(lái)表征。15.系統(tǒng)輸入量到輸出量之間的通道為 前向通道 ；從輸出量到反饋信號(hào)之間的通道為 反饋通道 。16.將輸出量引入到輸入端，使輸出量對(duì)控制作用產(chǎn)生直接的影

14、響，則形成 閉環(huán)控制 系統(tǒng)。17. 自動(dòng)控制是在沒(méi)有人直接參與的情況下，通過(guò) 控制器 （或控制裝置）使 被控制對(duì)象或 過(guò)程 自動(dòng)地在一定的精度范圍內(nèi)按照 預(yù)定的規(guī)律 運(yùn)行。18.輸入信號(hào) 也叫參考輸入，它是控制著輸出量變化規(guī)律的指令信號(hào)。19.輸出信號(hào) 是指被控對(duì)象中要求按一定規(guī)律變化的物理量，又稱(chēng) 被控量 ，它與輸入量之間保持一定的函數(shù)關(guān)系。由系統(tǒng)(或元件)輸出端取出并反向送回系統(tǒng)(或元件)輸入端的信號(hào)稱(chēng)為 反饋信號(hào) 。 偏差信號(hào) 是指參考輸入與主反饋信號(hào)之差。誤差信號(hào)指系統(tǒng)輸出量的 實(shí)際值 與 期望值 之差。 擾動(dòng)信號(hào) 是一種不希望的、影響系統(tǒng)輸出的不利因素。此信號(hào)既可來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部，又可來(lái)

15、自系統(tǒng)外部，前者稱(chēng) 內(nèi)部擾動(dòng) ，后者稱(chēng) 外部擾動(dòng) 。20.描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程中各變量之間相互關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱(chēng)為系統(tǒng)的 數(shù)學(xué)模型 。400.1-20CL()dB21已知自動(dòng)控制系統(tǒng)L()曲線為：則該系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)：；C= 10 。22系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有多種，常用的有： 微分方程 、 傳遞函數(shù) 、 動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 、 頻率特性 等。23動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)包括：tp、ts、tr、td、%、N，其中tp、ts、tr、td是階躍響應(yīng)過(guò)程的快速性指標(biāo)。%、N是時(shí)間響應(yīng)的平穩(wěn)性指標(biāo)。它們描述了瞬態(tài)響應(yīng)過(guò)程，反映了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。 穩(wěn)態(tài)誤差 描述了穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，反映了穩(wěn)態(tài)性能。24函數(shù)f(t)=2t2+3t+1的拉氏變換F

16、(S)=。25函數(shù)的原函數(shù)為f（t）= 。26一階系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間 ts= 0.8s （±2%的誤差帶）。27若系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為則此系統(tǒng)的幅頻特性A（）= ，（）= 。28奈氏穩(wěn)定判據(jù)是根據(jù)開(kāi)環(huán)頻率特性曲線繞（1，j0）點(diǎn)的情況和S右半平面上的極點(diǎn)數(shù) 來(lái)判別對(duì)應(yīng)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。29一般可將穩(wěn)態(tài)誤差分為 給定 穩(wěn)態(tài)誤差及 擾動(dòng) 穩(wěn)態(tài)誤差。30.PID控制中P、I、D的含義分別是（比例）、（積分） 和（ 微分）。31. 并聯(lián)方框圖的等效傳遞函數(shù)等于各并聯(lián)傳遞函數(shù)之 和 32單位脈沖函數(shù)信號(hào)的拉氏變換式 1 33系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)中有一個(gè)積分環(huán)節(jié)則該系統(tǒng)為 型系統(tǒng)

17、。34. 二階系統(tǒng)的諧振峰值與 阻尼比 有關(guān)。35.線性系統(tǒng)在零初始條件下輸出量與輸入量的拉氏變換之比，稱(chēng)該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。36.系統(tǒng)輸出由零上升到第一次穿過(guò)穩(wěn)態(tài)值所需要的時(shí)間為 上升時(shí)間 。37.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=4/(s2+2s+4) ，其無(wú)阻尼自然震蕩頻率wn2，阻尼比=0.5。38.在水箱水溫控制系統(tǒng)中，受控對(duì)象為水箱，被控量為水溫。三、判斷題1I型系統(tǒng)工程最佳參數(shù)是指先用K=1/（2T）或=0. 707。2積分或比例積分調(diào)節(jié)器的輸出具有記憶和保持功能。3.閉環(huán)傳遞函數(shù)中積分環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)決定了系統(tǒng)的類(lèi)型。×4.型系統(tǒng)的Bode圖幅頻特性曲線中，穿越頻率和開(kāi)環(huán)增益的值相

18、等。×5.I5.型系統(tǒng)的Bode圖幅頻特性曲線中，穿越頻率和開(kāi)環(huán)增益的值相等。6.6原函數(shù)為.則象函數(shù)F（S）=。7G1（S）和G2（S）為串聯(lián)連接則等效后的結(jié)構(gòu)為G1（S）·G2（S）。8二階系統(tǒng)在單位階躍信號(hào)作用下 當(dāng)時(shí)系統(tǒng)輸出為等幅振蕩。9勞斯判拒判斷系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是特斯方程各項(xiàng)系數(shù)大于零。×10.穩(wěn)態(tài)誤差為。/ ×11.系統(tǒng)輸出超過(guò)穩(wěn)態(tài)值達(dá)到第一個(gè)峰值所需的時(shí)間為峰值時(shí)間。12型系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻漸近特性的低頻段斜率為-40(dB/dec)。×13.一階系統(tǒng)在單位階躍響應(yīng)下。14開(kāi)環(huán)控制的特征是系統(tǒng)有反饋環(huán)節(jié)。×15.復(fù)

19、合控制有兩種基本形式：即按輸入前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制和按誤差的前饋復(fù)合控制。×16.自動(dòng)控制系統(tǒng)按照給定量的變化規(guī)律不同分為恒值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。17.比例環(huán)節(jié)的頻率特性相位移0°。18.直接對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行操作的元件稱(chēng)為執(zhí)行元件。19.引出點(diǎn)前移越過(guò)一個(gè)方塊圖單元時(shí)，應(yīng)在引出線支路上串聯(lián)越過(guò)的方塊圖單元的倒數(shù)。×20.系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性在高頻段的幅值，直接反應(yīng)了對(duì)輸入端高頻干擾信號(hào)的抑制能力。高頻段的分貝值越低，表明系統(tǒng)的抗干擾能力越強(qiáng)。21諧振峰值Mr反映了系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性。22.閉環(huán)幅頻特性出現(xiàn)峰值時(shí)的頻率稱(chēng)為諧振頻率。它在一定程度上反映了系

20、統(tǒng)的快速性，諧振頻率越大，系統(tǒng)的快速性越好。23.對(duì)于最小相位系統(tǒng)，其閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的充要條件是G（jw）H（jw）曲線不包圍（-1，j0）點(diǎn)，即G（jw）H（jw）<1，對(duì)應(yīng)的Kg<1。×24.對(duì)于最小相位系統(tǒng)，相位裕量，相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。25.0型系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻漸近特性的低頻段斜率為-20(dB/dec)。×第五章 頻率分析法1線性定常系統(tǒng)在正弦信號(hào)輸入時(shí)，穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的相位移隨頻率而變化的函數(shù)關(guān)系稱(chēng)為_(kāi)相頻特性_。2積分環(huán)節(jié)的幅相頻率特性圖為 jw平面負(fù)虛軸 ；而微分環(huán)節(jié)的幅相頻率特性圖為 jw平面正虛軸 。3一階慣性環(huán)節(jié)G(s)=1/(1+Ts)

21、 的相頻特性為()=_ -arctanTw_，比例微分環(huán)節(jié)G(s)=1+Ts的相頻特性為()=_ arttanTw_。4常用的頻率特性圖示方法有極坐標(biāo)圖示法和_Bode_圖示法。5頻率特性的極坐標(biāo)圖又稱(chēng)_Nyquist_圖。6利用代數(shù)方法判別閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法有_勞斯判據(jù)_和赫爾維茨判據(jù)兩種。7設(shè)系統(tǒng)的頻率特性為，則稱(chēng)為 。（此題去掉）8從0變化到+時(shí)，慣性環(huán)節(jié)的頻率特性極坐標(biāo)圖在_四_象限，形狀為_(kāi)半_圓。9頻率特性可以由微分方程或傳遞函數(shù)求得，還可以用_實(shí)驗(yàn)_方法測(cè)定。100型系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特性低頻段漸近線的斜率為_(kāi)0_dB/dec，高度為20lgKp。11型系統(tǒng)極坐標(biāo)圖的奈氏曲線的起

22、點(diǎn)是在相角為_(kāi)-90度_的無(wú)限遠(yuǎn)處。12積分環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線是一條直線，直線的斜率為_(kāi)-20_dBdec。13慣性環(huán)節(jié)G(s)1/(Ts+1)的對(duì)數(shù)幅頻漸近特性在高頻段范圍內(nèi)是一條斜率為20dBdec，且與軸相交于_1/T_的漸近線。&、繪制Bode圖有一個(gè)規(guī)律，每遇一個(gè)慣性環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)折頻率改變 -20dB/dec 、每遇一個(gè)振蕩環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)折頻率改變 -40dB/dec 、每遇一個(gè)一階微分環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)折頻率改變 20dB/dec 、每遇一個(gè)二階微分環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)折頻率改變 40dB/dec 。&、 為最小相位系統(tǒng)。&、 稱(chēng)為幅值裕度。&、用頻率法研究系統(tǒng)性能時(shí)，低頻段反映了系統(tǒng)

23、的 穩(wěn)態(tài)特性 、中頻段反應(yīng)了系統(tǒng)的 動(dòng)態(tài)性能 、高頻段反映了系統(tǒng)的 高頻抗干擾能力 。&、有Nyguist判據(jù)知（ 2 ）。（1）開(kāi)環(huán)不穩(wěn)定系統(tǒng)，則閉環(huán)也不穩(wěn)定；（2）開(kāi)環(huán)不穩(wěn)定系統(tǒng)，閉環(huán)可以穩(wěn)定；（3）以上兩種說(shuō)法均不正確。14設(shè)積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=K/s，則其頻率特性幅值M()=（ A ）A. K/ B . K/2 C.1/D. 1/2 15從0變化到+時(shí)，遲延環(huán)節(jié)頻率特性極坐標(biāo)圖為（A）A.圓B.半圓C.橢圓D.雙曲線 16二階振蕩環(huán)節(jié)的相頻特性()，當(dāng)時(shí) ，其相位移()為( B )A-270°B-180° C-90°D0°17某

24、校正環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)Gc(s)= ，則其頻率特性的奈氏圖終點(diǎn)坐標(biāo)為（ D ）A.(0,j0)B.(1,j0) C.(1,j1) D.(10,j0)18利用奈奎斯特圖可以分析閉環(huán)控制系統(tǒng)的（A）A.穩(wěn)態(tài)性能B.動(dòng)態(tài)性能 C.穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能D.抗擾性能19若某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)= K/(Ts+1) ，則其頻率特性的實(shí)部R()是（ A ）A B- C D-20設(shè)某系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)= ，則其頻率特性奈氏圖起點(diǎn)坐標(biāo)為( C )A(-10，j0) B(-1，j0) C(1，j0)D(10，j0)21設(shè)微分環(huán)節(jié)的頻率特性為G(j) ，當(dāng)頻率從0變化至?xí)r，其極坐標(biāo)平面上的奈氏曲線是（A）A正虛軸B

25、負(fù)虛軸 C正實(shí)軸 D負(fù)實(shí)軸22設(shè)某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=10/(s+1)，則其頻率特性的實(shí)部（A）A B C D. 23設(shè)慣性環(huán)節(jié)的頻率特性為G(j)=10/(j+1) ，當(dāng)頻率從0變化至?xí)r，則其幅相頻率特性曲線是一個(gè)半圓，位于極坐標(biāo)平面的（D）A第一象限B第二象限 C第三象限 D第四象限242型系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻段漸近線斜率為（B）A60dBdecB40dBdecC20dBdecD0dBdec251型系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻漸近特性的低頻段斜率為（B）A.-40(dB/dec) B.-20(dB/dec)C.0(dB/dec) D.+20(dB/dec)26已知某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為

26、G(s) ，則相位裕量的值為（A）A30°B45° C60° D90°27設(shè)二階振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)G（s）= ，則其對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線的轉(zhuǎn)角頻率為（B）A2rad/sB4rad/s C8rad/sD16rad/s28設(shè)某閉環(huán)傳遞函數(shù)為 ，則其頻帶寬度為（A）A010rads B05rads C01radsD00.1rads第六章 線性系統(tǒng)的校正1滯后校正裝置最大滯后角的頻率= Wc 。2PI控制器是一種相位_滯后_的校正裝置。3滯后超前校正裝置奈氏圖的形狀為一個(gè)_下半圓_。4根軌跡與虛軸相交，表明系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程根中有_。5從相位考慮，PD調(diào)節(jié)器是一種

27、_超前_校正裝置。6串聯(lián)校正裝置可分為超前校正、滯后校正和_滯后超前_。7就相角而言，PI調(diào)節(jié)器是一種_滯后_校正裝置。8超前校正裝置的主要作用是在中頻段產(chǎn)生足夠大的_超前角_，以補(bǔ)償原系統(tǒng)過(guò)大的滯后相角。9采用無(wú)源超前網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行串聯(lián)校正時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益會(huì)下降a （對(duì) ）10滯后校正網(wǎng)絡(luò)具有低通濾波器的特性，因而當(dāng)它與系統(tǒng)的不可變部分串聯(lián)相連時(shí)，會(huì)使系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性的中頻和高頻段增益降低和截止頻率減?。?對(duì) ）1超前校正裝置的最大超前相角可趨近（C）A90°B45° C45° D90°2在串聯(lián)校正中，校正裝置通常（B）A串聯(lián)在前向通道的高能量段 B串

28、聯(lián)在前向通道的低能量段C串聯(lián)在反饋通道的高能量段 D串聯(lián)在反饋通道的低能量段3滯后超前校正裝置的相角是，隨著的增大（ B ）A.先超前再滯后B.先滯后再超前C.不超前也不滯后D.同時(shí)超前滯后4滯后超前校正裝置的奈氏曲線為( C )A.圓 B.上半圓 C.下半圓 D.45°弧線5滯后校正裝置的最大滯后相位趨近（B）A.-90°B. -45° C.45° D.90°6某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為Gc(S)=K (0<<1)，則該裝置是（B）A.超前校正裝置B.滯后校正裝置C.滯后超前校正裝置D.超前滯后校正裝置7某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為

29、Gc(s)=k ， 該校正裝置（ B ）A滯后校正裝置B超前校正裝置C滯后超前校正裝置D超前滯后校正裝置8在實(shí)際中很少單獨(dú)使用的校正方式是（B）A串聯(lián)校正 B并聯(lián)校正C局部反饋校正 D前饋校正9滯后校正裝置的最大滯后相角可趨近（）A-90° B-45° C45° D90°10對(duì)超前校正裝置 ，當(dāng)m=38°時(shí)，值為（ C）A2.5 B3 C4.17 D5第5章 頻率特性法5.2 已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為根據(jù)頻率特性的物理意義，求閉環(huán)輸入信號(hào)分別為以下信號(hào)時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出。（1）r（t）=sin（t+30°）；解：該系統(tǒng)的閉

30、環(huán)傳遞函數(shù)為閉環(huán)系統(tǒng)的幅頻特性為閉環(huán)系統(tǒng)的相頻特性為（1）輸入信號(hào)的頻率為，因此有，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出5.4 求圖5.8所示的電網(wǎng)絡(luò)的頻率特性表達(dá)式，以及幅頻特性與相頻特性表達(dá)式，并繪制出對(duì)數(shù)頻率特性曲線。圖5.8 題5.4圖解：（a）電網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為w/ (rad·s1)L(w)/(dB)20lga j(w)/°030600+20（a） （b） 圖5.9 題5.4伯德圖w/ (rad·s1)j(w)/°L(w)/(dB)w/ (rad·s1)w/ (rad·s1)9000-20jmjm頻率特性為 幅頻特性相頻特性伯德圖見(jiàn)圖5.9（a）

31、，此電網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)校正中常用的超前校正裝置（見(jiàn)第六章），呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：1） 轉(zhuǎn)折頻率與之間漸近線斜率為20dB/dec，起微分作用；2）j(w)在整個(gè)頻率范圍內(nèi)都>0，具有相位超前作用，故名超前校正裝置；3）j(w)有超前最大值jm。（b）電網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為頻率特性為 幅頻特性相頻特性伯德圖見(jiàn)圖5.9（b），此電網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)校正中常用的滯后校正裝置（見(jiàn)第六章），呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：1） 轉(zhuǎn)折頻率與之間漸近線斜率為20dB/dec，起積分作用； 2）j(w)在整個(gè)頻率范圍內(nèi)都<0，具有相位滯后作用，故名滯后校正裝置；3）j(w)有滯后最大值jm。5.8 已知最小相位系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖5.

32、13所示。（1）寫(xiě)出其傳遞函數(shù)；（2）繪出近似的對(duì)數(shù)相頻特性。圖5.13 題5.8圖解：（a）1） 由低頻段確定系統(tǒng)積分環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)v與開(kāi)環(huán)傳遞系數(shù)K由于低頻段的斜率為0dB/dec，該系統(tǒng)為0型系統(tǒng)。由，求出K=1000。 2）確定串聯(lián)的各典型環(huán)節(jié) 第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率w1=1rad·s1，且斜率減小20dB/dec，有一個(gè)慣性環(huán)節(jié)； 第二個(gè)轉(zhuǎn)折頻率w2=10rad·s1，且斜率減小20dB/dec，有一個(gè)慣性環(huán)節(jié)； 第三個(gè)轉(zhuǎn)折頻率w3=300 rad·s1，且斜率減小20dB/dec，有一個(gè)慣性環(huán)節(jié)。3）綜上所述，該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為4） 繪出近似的對(duì)數(shù)相頻特性對(duì)于

33、最小相位系統(tǒng)，對(duì)數(shù)頻率特性的低頻漸近線斜率為20vdB/dec，相頻特性j(w)|w0=90v°，均與積分環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)v有關(guān)；當(dāng)w ¥時(shí)，若nm，高頻漸近線斜率為20（nm）dB/dec的斜線，j(w)|w=90（nm）°。因此，本開(kāi)環(huán)系統(tǒng)相頻特性有，j(0)=0°，j()=270°。w/ (rad·s1)180900110100300(a)圖5.14 題5.8系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)相頻特性270j(w)/（°）w/ (rad·s1)180900110100(b)270j(w)/（°）最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)相頻特性和對(duì)數(shù)

34、幅頻特性的變化趨勢(shì)相同，即若L(w)的斜率減小（或增大），則j(w)的相位也相應(yīng)地減?。ɑ蛟龃螅蝗绻谀骋活l率范圍內(nèi)，對(duì)數(shù)幅頻特性L(w)的斜率保持不變，則在這些范圍內(nèi)，相位也幾乎保持不變。因此，系統(tǒng)的相頻特性在每個(gè)慣性環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率處有相應(yīng)的變化，并可直接求取幾個(gè)典型頻率處（如轉(zhuǎn)折頻率）的相位，以提高曲線的準(zhǔn)確性。如果系統(tǒng)有開(kāi)環(huán)零點(diǎn)，則在相關(guān)轉(zhuǎn)折頻率處特性曲線出現(xiàn)凹凸。轉(zhuǎn)折頻率處相位為：j(1)=51.7°，j(10)=131°，j(300)=223°。本系統(tǒng)近似的對(duì)數(shù)相頻特性見(jiàn)圖5.14(a)。解：（b）1）由低頻段確定系統(tǒng)積分環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)v與開(kāi)環(huán)傳遞系數(shù)K低

35、頻段的斜率為20dB/dec，該系統(tǒng)為I型系統(tǒng)，v=1。將低頻漸近線延長(zhǎng)線上的點(diǎn)L(100)=0，代入低頻漸近線的表達(dá)式L(w)=20lgK20lgw，可以求出K=100。2）確定串聯(lián)的各典型環(huán)節(jié) 第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率w1=1rad·s1，且斜率減小20dB/dec，有一個(gè)慣性環(huán)節(jié)；第二個(gè)轉(zhuǎn)折頻率w2=100rad·s1，且斜率減小20dB/dec，有一個(gè)慣性環(huán)節(jié)；3）綜上所述，該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為4） 繪出近似的對(duì)數(shù)相頻特性與題（a）的分析相同，本開(kāi)環(huán)系統(tǒng)相頻特性滿足，j(0)=90°，j()=270°。轉(zhuǎn)折頻率處相位為：j(1)=135°，j(

36、10)=180°，j(100)=225°。系統(tǒng)的相頻特性在每個(gè)慣性環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率處有相應(yīng)的變化。本系統(tǒng)近似的對(duì)數(shù)相頻特性見(jiàn)圖5.14(b)。解：(c) 1）由低頻段確定系統(tǒng)積分環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)v與開(kāi)環(huán)傳遞系數(shù)K低頻段的斜率為0dB/dec，該系統(tǒng)為0型系統(tǒng)。由，求出K=10。 2）確定串聯(lián)的各典型環(huán)節(jié)第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率w1=5rad·s1，且斜率減小40dB/dec，有一個(gè)二階振蕩環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)為，由，此振蕩環(huán)節(jié)為；第二個(gè)轉(zhuǎn)折頻率w1=80rad·s1，且斜率增加40dB/dec，所以有一個(gè)二階微分環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)為，由，此二階微分為。3）綜上所述，該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)

37、傳遞函數(shù)為4） 繪出近似的對(duì)數(shù)相頻特性本開(kāi)環(huán)系統(tǒng)相頻特性滿足，j(0)=0°，j()= 0°，轉(zhuǎn)折頻率處相位為j(5)=j(80)=91°。系統(tǒng)的相頻特性在每個(gè)二階振蕩環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率處有相應(yīng)的變化。本系統(tǒng)近似的對(duì)數(shù)相頻特性見(jiàn)圖5.15(c)。圖5.15 題5.8系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)相頻特性w/ (rad·s1)1800(c)j(w)/（°）w/ (rad·s1)90450110100(d)j(w)/（°）58090解：(d) 1）由低頻段確定系統(tǒng)積分環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)v與開(kāi)環(huán)傳遞系數(shù)K由于低頻段的斜率為+20dB/dec，該系統(tǒng)有一個(gè)純微分

38、環(huán)節(jié)。低頻漸近線表達(dá)式為L(zhǎng)(w)=20lgK+20lgw，將點(diǎn)L(10)=0代入，可求出K=0.1。2）確定串聯(lián)的各典型環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)折頻率w=100rad·s1，且斜率減小20dB/dec，有一個(gè)慣性環(huán)節(jié)。3）綜上所述，該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為4） 繪出近似的對(duì)數(shù)相頻特性同上，本開(kāi)環(huán)系統(tǒng)相頻特性滿足，j(0)= 90°，j()=0°。系統(tǒng)的相頻特性在慣性環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率處為j(100)=45°。本系統(tǒng)近似的對(duì)數(shù)相頻特性見(jiàn)圖5.15(d)。 5.10 已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)如下（1）當(dāng)K=1時(shí)，求系統(tǒng)的相位裕量；（2）當(dāng)K=10時(shí)，求系統(tǒng)的相位裕量；（3）分析開(kāi)環(huán)傳

39、遞系數(shù)的大小對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。90圖5.18 題5.10控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)伯德圖14010L(w)/dB1002040w/ (rad·s1)0.1j(w)/（°）180w/ (rad·s1)ca602704020wg201101000.01cbK=1aK=10b3.16g=39.3°Lh= 20dB解：（1）當(dāng)K=1時(shí)，求系統(tǒng)的相位裕量；繪制開(kāi)環(huán)伯德圖如圖5.18對(duì)數(shù)頻率特性(a)所示。低頻段斜率為20dB/dec，并通過(guò)點(diǎn)L(1)=20lgK20lg1=0dB。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)折頻率w1=1rad·s1后斜率為40dB/dec，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)折頻率w2=10ra

40、d·s1后最終斜率為60dB/dec。系統(tǒng)的幅值穿越頻率wca=1 rad·s1，代入系統(tǒng)的相頻特性有相角穿越頻率wg=3.16 rad·s1，可求得系統(tǒng)的幅值裕量為L(zhǎng)h=L(wg)=20dB>0因此，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，并具有較好的穩(wěn)定裕量。（2）當(dāng)K=10時(shí)，求系統(tǒng)的相位裕量；繪制開(kāi)環(huán)伯德圖如圖5.18對(duì)數(shù)頻率特性(b)所示。相對(duì)于對(duì)數(shù)頻率特性(a)，開(kāi)環(huán)傳遞系數(shù)增加10倍， L(w)曲線上升20dB，相頻特性保持不變。系統(tǒng)的幅值穿越頻率wcb=3.16 rad·s1，也是系統(tǒng)的相角穿越頻率，代入系統(tǒng)的相頻特性有系統(tǒng)的幅值裕量為L(zhǎng)h=L(wg)=L(

41、wc)=0dB因此，穩(wěn)定裕量為零，閉環(huán)系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。（3）分析開(kāi)環(huán)傳遞系數(shù)的大小對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。由以上分析可見(jiàn)，對(duì)一結(jié)構(gòu)、參數(shù)給定的最小相位系統(tǒng)，當(dāng)開(kāi)環(huán)傳遞系數(shù)增加時(shí)，由于L(w)曲線上升，導(dǎo)致幅值穿越頻率wc右移，從而使得相位裕量與幅值裕量都下降，甚至使系統(tǒng)不穩(wěn)定。第6章 控制系統(tǒng)的校正6.8一單位負(fù)反饋系統(tǒng)固有部分的傳遞函數(shù)為，若要求系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv=5s-1，相位裕量¢40º，幅值穿越頻率wc0.5rad/s，幅值裕量Lh10dB。試設(shè)計(jì)所需串聯(lián)滯后校正裝置的傳遞函數(shù)。解（1）求校正前的開(kāi)環(huán)頻域指標(biāo)K=5時(shí)未校正系統(tǒng)的伯德圖如圖6.3中的曲線Lo

42、（w）所示。低頻段過(guò)點(diǎn)Lo（1）=20lgK=14dB，且中頻段穿越斜率為-60 dB/dec，可見(jiàn)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性不滿足穩(wěn)定性的要求。由關(guān)系dB未校正系統(tǒng)的相位裕量為系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。若采用超前校正，則需要校正裝置提供的相位超前量為可見(jiàn)校正裝置所需提供的相角超前量過(guò)大，對(duì)抗干擾有不利影響，且物理實(shí)現(xiàn)較為困難。同時(shí)由于采用超前校正幅值穿越頻率會(huì)右移，從原系統(tǒng)的相頻特性可見(jiàn)，系統(tǒng)在原wc處相位急速下降，需要校正裝置提供的相角超前量可能更大，因此不宜采用超前校正。由于要求的在rad/s的左邊，所以可以考慮采用串聯(lián)滯后校正裝置。（2）確定校正后的幅值穿越頻率選擇未校正系統(tǒng)伯德圖上相位裕量為時(shí)的頻率，作

43、為校正后的幅值穿越頻率w¢c，根據(jù)下式確定但直接求解此三角函數(shù)是比較困難的，根據(jù)題意可將w¢c=0.5 rad/s代入上式，求得故選定w¢c=0.5rad/s。（3）確定滯后網(wǎng)絡(luò)的b值未校正系統(tǒng)在w¢c處的對(duì)數(shù)幅值為j(w)/°0.01-90-180jc (w)j (w)j o (w)=-22.4°0-2700.1圖6.3 題6.8系統(tǒng)校正前后的伯德圖Lo(w)-未校正系統(tǒng); Lc(w)-校正裝置; L(w)-校正后系統(tǒng)jo(w)-未校正系統(tǒng); jc(w)-校正裝置; j(w)-校正后系統(tǒng)L(w)/dBw2=0.1w¢c=0

44、.5Lo(w)LC(w)L(w)-20020401wc=2.16-20-40602-60w/ (rad·s1)w/ (rad·s1)140.01-20-401¢=40°-L¢hw2根據(jù)可計(jì)算出b=10。 (4)確定滯后校正裝置轉(zhuǎn)折頻率選rad/s，推出T=1/w2=10s，并有w1=1/bT=0.01rad/s。滯后校正裝置的傳遞函數(shù)為 (5)校驗(yàn)系統(tǒng)校正后的穩(wěn)定裕量與L¢h校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為滿足設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)校正前后的頻率特性見(jiàn)圖6.3。由于系統(tǒng)的相角穿越頻率w¢g需通過(guò)復(fù)雜的三角函數(shù)才能正確求解，因此幅值裕量一般

45、通過(guò)間接的方法驗(yàn)證，方法如下：系統(tǒng)校正后的相頻特性為j(w)=-90°+ arctan10w-arctanw-arctan0.5w-arctan100w由圖6.3可見(jiàn)，w¢g在頻率范圍（1，2）之間，可求得校正后w=1.3rad/s時(shí)的相位與對(duì)數(shù)幅值分別為j(1.3)= -179.4°L(1.3)= -20lg1/0.5-40lg1.3/1=-10.6（dB）因此判斷出校正后的w¢g稍大于1.3rad/s，并由系統(tǒng)的頻率特性可知，在頻率大于1rad/s的范圍內(nèi)，隨頻率的升高，系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅值與相位均呈下降的趨勢(shì)，所以必有L（wg）-10.6dB，即Lh>

46、;10.6dB，滿足設(shè)計(jì)要求。 幅值裕量的驗(yàn)證也可通過(guò)精確的坐標(biāo)系直接判斷，見(jiàn)圖6.3。比較校正前后系統(tǒng)的性能，有（1）滯后校正裝置的負(fù)斜率段壓縮了系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的中頻段，使穿越頻率由40dB/dec變?yōu)?0dB/dec，系統(tǒng)的幅值穿越頻率wc由2.16rad/s左移到0.5rad/s，利用系統(tǒng)本身的相頻特性使系統(tǒng)穩(wěn)定，并具有40°的相位裕量與足夠的幅值裕量。（2）不影響系統(tǒng)的低頻段，不改變系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。（4）高頻段對(duì)數(shù)幅值下降，抗干擾性能有所提高?？偟膩?lái)說(shuō)，系統(tǒng)串聯(lián)滯后校正裝置后，在保證穩(wěn)態(tài)性能的前提下，改善了動(dòng)態(tài)性能。 6.15原系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，采用串聯(lián)校正，期望校

47、正以后的開(kāi)環(huán)幅頻特性曲線L(w)如圖6.10所示。試求：（1）在原圖上繪制所需校正裝置的伯德圖Lc(w)，求出此裝置的傳遞函數(shù)Gc（s），并說(shuō)明該裝置的類(lèi)型。（2）簡(jiǎn)要說(shuō)明系統(tǒng)校正前后性能的變化。解：（1）方法一：繪制系統(tǒng)校正前的頻率特性，如圖6.11 Lo (w)所示。根據(jù)Lc(w)= L(w)- Lo(w)繪制系統(tǒng)所需校正裝置的伯德圖Lc(w)，見(jiàn)圖6.11，可見(jiàn)所需裝置為超前校正裝置，其傳遞函數(shù)Gc（s）的求取過(guò)程如下：校正裝置低頻段與0dB線重合，斜率為0dB/dec，推出傳遞系數(shù)為K=1確定各典型環(huán)節(jié)： 第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn) =2.2rad/s，斜率增加20db/dec，有一個(gè)積分環(huán)節(jié)； 第

48、三個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn) =8.8rad/s 斜率減小20dB/dec，有一個(gè)慣性環(huán)節(jié)。因此，校正裝置的傳遞函數(shù)Gc（s）為L(zhǎng)(w)/dBL（w）1010.12.24.47020408.8-20-20-40-40Lo(w)-未校正系統(tǒng)，Lc(w)-校正裝置，L(w)-校正后系統(tǒng)圖6.11 題6.15系統(tǒng)校正前后的伯德圖w/ (rad·s1)-40Lo(w)LC(w)6方法二：根據(jù)圖6.10所示系統(tǒng)校正后的期望特性L(w)，推出系統(tǒng)校正后的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為故所需校正裝置為（2）系統(tǒng)校正前，幅值穿越頻率為wc=1020/40=3.16rad/s相位裕量為串聯(lián)超前校正裝置后，開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的中頻段抬高，

49、幅值穿越頻率右移，增加了帶寬，快速性改善；相位裕量明顯增加，系統(tǒng)穩(wěn)定性改善；高頻段對(duì)數(shù)幅值上升，抗干擾性下降。第7章 非線性控制系統(tǒng)7.1 求下列方程的奇點(diǎn)，并確定奇點(diǎn)的類(lèi)型。（1）（2）解：（1）由題得：式中為解析函數(shù)。若以x為自變量，為因變量，則上式可改寫(xiě)為考慮到，因此有根據(jù)奇點(diǎn)的定義，列方程組為得到系統(tǒng)的奇點(diǎn)為即奇點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)。在奇點(diǎn)（0，0）處，將進(jìn)行泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)，保留一次項(xiàng)有奇點(diǎn)附近線性化方程為其特征方程為特征根為為s平面的右半部分的共軛復(fù)數(shù)根，故奇點(diǎn)為不穩(wěn)定焦點(diǎn)。概略畫(huà)出奇點(diǎn)附近的相軌跡如圖7（a）所示：（2）由題得：由得到（a） （b）圖7.71 題7.1 奇點(diǎn)附近的相軌跡即奇點(diǎn)為（0，0）和（-1，0）。1）在奇點(diǎn)（0，0）處，將進(jìn)行泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)，保留一次項(xiàng)有奇點(diǎn)（0，0）附近線性化方程為：其特征方程為特征根為：為s平面的右半部分的共軛復(fù)數(shù)根，故奇點(diǎn)（0，0）為不穩(wěn)定焦點(diǎn)。2）