自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)題目

自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)題目及規(guī)定一、單位負(fù)反饋隨動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定2、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。3、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)達(dá)成下列指標(biāo)（1）靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv≥100s-1；（2）相位裕量γ≥30°（3）幅頻特性曲線中穿越頻率ωc≥45rad/s。 4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。5、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。計(jì)算校正后系統(tǒng)的穿越頻率ωc、相位裕量γ、相角穿越頻率ωg和幅值裕量Kg。6、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。

7、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。二、設(shè)單位負(fù)反饋隨動(dòng)系統(tǒng)固有部分的傳遞函數(shù)為1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。3、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)達(dá)成下列指標(biāo)：（1）靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv≥5s-1；（2）相位裕量γ≥40°（3）幅值裕量Kg≥10dB。4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。5、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。計(jì)算校正后系統(tǒng)的穿越頻率ωc、相位裕量γ、相角穿越頻率ωg和幅值裕量Kg。6、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。

7、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。三、設(shè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為1、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的串聯(lián)校正裝置，規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：閉環(huán)系統(tǒng)主導(dǎo)極點(diǎn)滿足ωn＝4rad/s和ξ＝0.5。3、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。4、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。計(jì)算校正后系統(tǒng)的穿越頻率ωc、相位裕量γ、相角穿越頻率ωg和幅值裕量Kg。5、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。6、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。四、設(shè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為1、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的串聯(lián)校正裝置，規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv＝5s-1；（2）維持原系統(tǒng)的閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)基本不變。3、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。4、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。計(jì)算校正后系統(tǒng)的穿越頻率ωc、相位裕量γ、相角穿越頻率ωg和幅值裕量Kg。5、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。6、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。五、單位負(fù)反饋隨動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定2、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。3、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)達(dá)成下列指標(biāo)（1）靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv≥4s-1；（2）相位裕量γ≥40°（3）幅值裕量Kg≥12dB。。4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。5、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。計(jì)算校正后系統(tǒng)的穿越頻率ωc、相位裕量γ、相角穿越頻率ωg和幅值裕量Kg。6、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。

7、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。六、單位負(fù)反饋隨動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定2、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。3、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的串聯(lián)滯后超前校正裝置，使系統(tǒng)達(dá)成下列指標(biāo)（1）靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv≥100s-1；（2）相位裕量γ≥40°（3）幅頻特性曲線中穿越頻率ωc＝20rad/s。4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。5、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。計(jì)算校正后系統(tǒng)的穿越頻率ωc、相位裕量γ、相角穿越頻率ωg和幅值裕量Kg。6、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。

7、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。七、已知串聯(lián)校正單位負(fù)反饋系統(tǒng)的對(duì)象和校正裝置的傳遞函數(shù)分別為，校正裝置在零點(diǎn)和極點(diǎn)可取如下數(shù)值：（1），；（2），；（3），。若保證閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)滿足ξ＝0.45，試分別對(duì)三種情況設(shè)計(jì)Kc，并比較它們的閉環(huán)極點(diǎn)位置、靜態(tài)速度誤差系數(shù)和時(shí)間響應(yīng)快速性。1、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、分別對(duì)三種情況設(shè)計(jì)Kc，使校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：閉環(huán)系統(tǒng)主導(dǎo)極點(diǎn)滿足ξ＝0.45。3、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖和根軌跡示意圖。4、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。5、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。八、設(shè)單位負(fù)反饋隨動(dòng)系統(tǒng)固有部分的傳遞函數(shù)為1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。3、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)達(dá)成下列指標(biāo)：（1）靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv＝20s-1；（2）相位裕量γ≥50°（3）幅值裕量Kg≥10dB。4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。5、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。計(jì)算校正后系統(tǒng)的穿越頻率ωc、相位裕量γ、相角穿越頻率ωg和幅值裕量Kg。6、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。

7、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。九、設(shè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為1、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的串聯(lián)校正裝置，規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv＝50s-1；（2）閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)滿足ωn＝5rad/s和ξ＝0.5。3、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。4、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。計(jì)算校正后系統(tǒng)的穿越頻率ωc、相位裕量γ、相角穿越頻率ωg和幅值裕量Kg。5、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。6、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)題目（08050541X）十、單位負(fù)反饋隨動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為（ksm1）1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定2、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。3、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的校正裝置，使系統(tǒng)達(dá)成下列指標(biāo)（1）在單位斜坡信號(hào)作用下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差≤0.001（2）超調(diào)量Mp<30%，調(diào)節(jié)時(shí)間Ts<0.05秒。（3）相角穩(wěn)定裕度在Pm>45°,幅值定裕度Gm>20。4、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。5、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。計(jì)算校正后系統(tǒng)的剪切頻率Wcp和穿頻率Wcg。6、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。

7、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。8、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。十一、設(shè)單位反饋隨動(dòng)系統(tǒng)固有部分的傳遞函數(shù)為（ksm2）1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。3、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的校正裝置，使系統(tǒng)達(dá)成下列指標(biāo)：（1）在單位斜坡信號(hào)作用下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)Kv=500（2）超調(diào)量Mp<55%，調(diào)節(jié)時(shí)間Ts<0.5秒。

（3）相角穩(wěn)定裕度在Pm>20°,幅值定裕度Gm>30。4、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。5、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。計(jì)算校正后系統(tǒng)的剪切頻率Wcp和穿頻率Wcg。7、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。8、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。十二、一個(gè)位置隨動(dòng)系統(tǒng)如圖所示（ksm3）位置隨動(dòng)系統(tǒng)位置隨動(dòng)系統(tǒng)R(s)G1(s)C(s)

G2(s)G3(s)G4(s)其中，自整角機(jī)、相敏放大，可控硅功率放大，執(zhí)行電機(jī)，減速器。1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。3、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行超前-滯后串聯(lián)校正。規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）幅值穩(wěn)定裕度Gm>18，相角穩(wěn)定裕度Pm>35o（2）系統(tǒng)對(duì)階躍響應(yīng)的超調(diào)量Mp<36%，調(diào)節(jié)時(shí)間Ts<0.3秒。（3）系統(tǒng)的跟蹤誤差Es<0.002。4、計(jì)算校正后系統(tǒng)的剪切頻率Wcp和穿頻率Wcs5、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。7、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。8、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。十三、單位負(fù)反饋隨動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為（ksm4）1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。3、設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)節(jié)器進(jìn)行串聯(lián)校正。規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）在單位斜坡信號(hào)作用下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差<0.01（2）超調(diào)量Mp<15%，調(diào)節(jié)時(shí)間Ts<3秒（3）幅值穩(wěn)定裕度Gm>20，相角穩(wěn)定裕度Pm>45o4、計(jì)算校正后系統(tǒng)的剪切頻率Wcp和穿頻率Wcg。5、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。7、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。8、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。十四、（9題）教材P320：6-24；6-25；6-26；P309：例6-7；6-8；6-9；P278：例6-1；6-2；6-3；十五、單位負(fù)反饋隨動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為（ksm5）1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。3、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)校正。規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）在單位斜坡信號(hào)作用下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差<10%（2）超調(diào)量Mp<20%，調(diào)節(jié)時(shí)間Ts<0.6秒。（3）幅值穩(wěn)定裕度Gm>20，相角穩(wěn)定裕度Pm>45o4、計(jì)算校正后系統(tǒng)的剪切頻率Wcp和穿頻率Wcg。5、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。7、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。8、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。十六、一個(gè)位置隨動(dòng)系統(tǒng)如圖所示（ksm6）位置隨動(dòng)系統(tǒng)位置隨動(dòng)系統(tǒng)R(s)G1(s)C(s)

G2(s)G3(s)G4(s)G5(s)其中，自整角機(jī)、相敏放大，可控硅功率放大，執(zhí)行電機(jī)，拖動(dòng)系統(tǒng)，減速器。1、畫出未校正系統(tǒng)的Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)校正，規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）在單位斜坡信號(hào)輸入下，系統(tǒng)的速度誤差系數(shù)Kv=600s-1（2）相角穩(wěn)定裕度Pm>40o,幅值穩(wěn)定裕度Gm>15。（3）系統(tǒng)對(duì)階躍響應(yīng)的超調(diào)量Mp<35%3、計(jì)算校正后系統(tǒng)的剪切頻率Wcp和穿頻率Wcg。4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。5、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。7、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。8、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。十七、設(shè)單位反饋系統(tǒng)被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為（ksm7）1、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)校正，規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）在單位斜坡信號(hào)輸入下，系統(tǒng)的速度誤差系數(shù)=10。（2）相角穩(wěn)定裕度Pm>45o,幅值穩(wěn)定裕度Gm>12。（3）系統(tǒng)對(duì)階躍響應(yīng)的超調(diào)量Mp<25%,系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間Ts<15s3、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。計(jì)算校正后系統(tǒng)的剪切頻率Wcp和穿頻率Wcg。5、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。7、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。8、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。十八、設(shè)單位反饋系統(tǒng)被控對(duì)象的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為（ksm8）1、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)校正，規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv=30（2）相角穩(wěn)定裕度Pm>35o,幅值穩(wěn)定裕度Gm>12。（3）超調(diào)量Mp<25%，調(diào)節(jié)時(shí)間Ts<7秒。3、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)，。5、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。7、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。8、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。十九、設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為（ksm9）1、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)校正，規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）在單位斜坡輸入下，穩(wěn)態(tài)速度誤差<1%（靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv=100）。（2）相角穩(wěn)定裕度Pm>40o,幅值穩(wěn)定裕度Gm>15。（3）在階躍信號(hào)作用下，系統(tǒng)超調(diào)量Mp<30%，調(diào)節(jié)時(shí)間Ts<1秒。3、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。5、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。6、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的的根軌跡圖。7、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。8、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。二十、晶閘管-直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)如圖所示（ksm10）1、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)校正，規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）相角穩(wěn)定裕度Pm>40o,幅值穩(wěn)定裕度Gm>13。（2）在階躍信號(hào)作用下，系統(tǒng)超調(diào)量Mp<25%，調(diào)節(jié)時(shí)間Ts<0.15秒。3、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。5、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。6、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的的根軌跡圖。7、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。8、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。=21\*CHINESENUM3二十一、設(shè)單位反饋系統(tǒng)被控對(duì)象的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為（ksm11）1、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)校正，規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv=10（2）相角穩(wěn)定裕度Pm>50o，幅值穩(wěn)定裕度Gm>15。（3）超調(diào)量Mp<15%，調(diào)節(jié)時(shí)間Ts<5秒。3、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)，。5、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。6、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。7、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。二十二、設(shè)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示（ksm12）1、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的反饋校正器H(s)，規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）相角穩(wěn)定裕度Pm>60o，幅值穩(wěn)定裕度Gm>20。（2）超調(diào)量Mp<20%，調(diào)節(jié)時(shí)間Ts<0.7秒。3、分別畫出校正前，校正后和校正裝置的幅頻特性圖。4、給出校正裝置的傳遞函數(shù)，。5、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。6、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。7、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。二十三、設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為1、畫出未校正系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。2、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)校正，規(guī)定校正后的系統(tǒng)滿足指標(biāo)：（1）在單位斜坡輸入下，穩(wěn)態(tài)速度誤差<1%。（2）相角穩(wěn)定裕度Pm>80o,幅值穩(wěn)定裕度Gm>25。（3）在階躍信號(hào)作用下，系統(tǒng)超調(diào)量Mp<15%，調(diào)節(jié)時(shí)間Ts<0.54、給出校正裝置的傳遞函數(shù)。5、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特圖，并進(jìn)行分析。6、分別畫出系統(tǒng)校正前、后的的根軌跡圖。7、在SIMULINK中建立系統(tǒng)的仿真模型，在前向通道中分別接入飽和非線性環(huán)節(jié)和回環(huán)非線性環(huán)節(jié)，觀測(cè)分析非線性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。8、應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)分析校正器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（自由發(fā)揮）。

24、.已知廣義被控對(duì)象:,給定T=1s針對(duì)單位斜坡輸入設(shè)計(jì)最小拍有紋波控制系統(tǒng)。解：由已知條件，被控對(duì)象具有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，有能力產(chǎn)生單位斜坡響應(yīng)。求廣義對(duì)象脈沖傳遞函數(shù)為可以看出，G(z)的零點(diǎn)為-0.718(單位圓內(nèi))、極點(diǎn)為1(單位圓上)、0.368(單位圓內(nèi))，故u=0,v=0(單位圓上除外),m=1。根據(jù)穩(wěn)定性規(guī)定，G(z)中z=1的極點(diǎn)應(yīng)包含在Φe(z)的零點(diǎn)中，由于系統(tǒng)針對(duì)等速輸入進(jìn)行設(shè)計(jì)，故p=2。為滿足準(zhǔn)確性條件另有Φe(z)=(1-z-1)2F1(z),顯然準(zhǔn)確性條件中已滿足了穩(wěn)定性規(guī)定，于是可設(shè)解得。閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為則25、.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)如圖所示，對(duì)象的傳遞函數(shù),采樣周期T=0.5s,系統(tǒng)輸入為單位速度函數(shù)，試設(shè)計(jì)有限拍調(diào)節(jié)器D(z).解：由于r(t)=t,查表得求得的控制器的脈沖傳遞函數(shù)3.已知某連續(xù)控制器的傳遞函數(shù)為 試用雙線性變換法求出相應(yīng)的數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D（z），并給出控制器的差分形式。其中T=1s。解：令控制器的差分形式為 26、單位速度反饋線性離散系統(tǒng)如圖所示，設(shè)被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為，采樣周期T＝0.1s，試設(shè)計(jì)單位速度輸入時(shí)最少拍系統(tǒng)的數(shù)字控制器D（z）。答：⑴求G（z）。 ＝ ＝ 將T＝0.1s代入上式，得∵是單位速度輸入，所以選擇 ∴數(shù)字控制器為 ＝27、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)如下圖所示，設(shè)被控對(duì)象的傳遞函數(shù)，零階保持器已知：，試針對(duì)等速輸入函數(shù)設(shè)計(jì)快速有紋波系統(tǒng)，求數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D（z）。解：將展開(kāi)得代入T＝Tm=0.025s可以看出，G（z）的零點(diǎn)為-0.7189（單位圓內(nèi)）、極點(diǎn)為1（單位圓上）、0.368（單位圓內(nèi)）,故u=0,v=1,m=1.根據(jù)穩(wěn)定性規(guī)定，G（z）中z=1的極點(diǎn)應(yīng)包含在的零點(diǎn)中，由于系統(tǒng)針對(duì)等速輸入進(jìn)行設(shè)計(jì)，q=2。為滿足準(zhǔn)確性條件，另有，顯然準(zhǔn)確性條件中已滿足了穩(wěn)定性規(guī)定，于是有解得閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)這就是計(jì)算要實(shí)現(xiàn)的數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)。6. 已知某加熱爐溫度計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程曲線如下圖所示，其中，τ=30，Ｔg=180s，Ｔ=10s。試求PID控制算法的參數(shù)，并求其差分方程。解： R=1/Tg=180，Rτ=1/180×30＝1/6。 查表，得： Ｋp=1.2/Rτ=7.2。 Ti=2τ=60s。 Ｔd=0.5τ=15s。 28、 設(shè)有限拍系統(tǒng)如圖所示，，采樣周期T=1s，試針對(duì)單位速度輸入函數(shù)設(shè)計(jì)有限拍有波紋系統(tǒng)，并畫出數(shù)字控制器和系統(tǒng)輸出波形。解： ①該系統(tǒng)為一階系統(tǒng)，可以跟蹤單位速度輸入信號(hào)。 ②求Ｇ(z)。 ＝＝＝∵Ｔ＝１s。∴＝ j=1，u=0，v=1。 ③對(duì)于單位速度信號(hào)，q=2，所以，q>j。 ④寫出。 ， ⑤寫出。 ＝。 ⑥擬定m和n。 m=u=0；n=v–j+q=2； ⑦擬定和。 ＝→， ⑧擬定和。 ， ⑨擬定Ｄ(z)。 ＝＝⑩求解、、。并繪制波形進(jìn)行驗(yàn)證與分析。 ＝； ＝×＝； ＝＝；29、設(shè)有限拍系統(tǒng)如圖所示，，采樣周期T=1s，試針對(duì)單位速度輸入函數(shù)設(shè)計(jì)有限拍無(wú)波紋系統(tǒng)，并畫出數(shù)字控制器和系統(tǒng)輸出波形。解： ①該系統(tǒng)為一階系統(tǒng)，可以跟蹤單位速度輸入信號(hào)。 ②求Ｇ(z)。 ＝＝＝∵Ｔ＝１s。∴＝ w=1，v=1，j=1。 ③對(duì)于單位速度信號(hào)，q=2，所以，q>j。 ④寫出。 ， ⑤寫出。 ＝。 ⑥擬定m和n。 m=w=1；n=v–j+q=2； ⑦擬定和。 ∵ ∴＝比較同類項(xiàng)的系數(shù)：→，， ⑧擬定和。 ＝＝，＝ ＝ ⑨擬定Ｄ(z)。 ＝＝⑩求解、、。并繪制波形進(jìn)行驗(yàn)證與分析。 ＝； ＝×＝； ＝＝；30、設(shè)有限拍系統(tǒng)如圖所示，試設(shè)計(jì)在單位階躍響應(yīng)輸入作用下，采樣周期T=1s時(shí)的有限拍無(wú)波紋D(z)，并計(jì)算輸出響應(yīng)y(k)，控制信號(hào)u(k)和誤差e(k)，畫出它們對(duì)時(shí)間的變化波形。其中： ，。解： ① ②化為標(biāo)準(zhǔn)形式。 ∴w=1，j=1,v=1。 ③∵輸入信號(hào)為單