内容发布更新时间 : 2024/11/15 12:57:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

10-13. 设系统的结构如下图所示，若Wd(s)?

X(s) + － T K，试求闭环系统的Z传递函数。 s?aY(z) Wd(s) T 1?e?Tss1?eTs s10-14．分析下面两个状态空间模型是否代表同一系统。

?1??0?0??x(kT?T)??x(kT)???1?u(kT) 系统I： ??0.1?0.7?????y(kT)?[?12.2]x(kT)?2u(kT)????0.71??2,2??x(kT?T)??x(kT)?u(kT)???系统II： ?

??0.10???1??y(kT)??10?x(kT)?2u(kT)?10-15．S平面与Z平面的映射关系z?e

(1) S平面的虚轴，映射到Z平面为_________________________________________ (2) S平面的虚轴，当?由0??变化时，Z平面上轨迹的变化如何？

(3) S平面的左半平面映射到Z平面为______________________________________ (4) S平面的右半平面映射到Z平面为______________________________________ 10-16．用代数判据法判断下列系统的稳定性： (1) 系统的特征方程为z?2z?z?2?0 (2) x(kT?T)??32sT?10.5?x(kT) ??0.50?Y(z) T 10-17．系统如下图所示，其中T＝1秒，K＝2

(1) 试判断系统的稳定性；

(2) 当采样频率不变，但提高K＝20时，系统的稳定性又如何？ 10-18．已知系统的特征方程为 z?0.632z?0.368?0 试判断系统的稳定性。

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2x(t) + － T Ks(s?2)1?eTss

10-19 试判断如下图所示系统的稳定性。

10-20．已知连续校正环节的传递函数如下，试用冲激不变法求数字校正环节的脉冲传递函数。

(1)

a s?a (2)

s?c

(s?a)(s?b)10-21．已知连续校正环节的传递函数如下，试用零阶保持器法求数字校正环节的脉冲传递函数。

(1)

a s?a (2)

s?c

(s?a)(s?b)10-22. 设某机器的弹性机构系统简化为如下图所示

设：M＝0.5

K=200

μ=10

(均为合适的对应单位)

u(t) M K μ y (1) 试求传递函数G(s)?Y(s) U(s)(2) 根据系统的无阻尼自然频率，试确定出合适的采样频率，并用零阶保持器的离散方法求系统的脉冲传递函数。

(3) 试求出增益为K时，比例数字控制的特征方程。

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第十一章 MATLAB软件工具在控制系统分析和综合中的应用

通过本章学习了解应用计算机工具分析线性系统的基本方法，熟悉Matlab基本函数命令，控制系统工具箱命令，学会利用Matlab软件工具分析实际机电控制系统。

1、 对于一阶惯性系统

G(s)?KTs?1

当分别取以下几组参数时，试画出系统单位阶跃响应曲线、频率特性乃氏图和伯德图。

1).K=1,T=10; 2).K=1,T=1; 3).K=1,T=0.1

2、 对于二阶系统

G(s)?

1T2s2?2T?s?1

分别就T=1和T=0.1，?分别取0, 0.2, 0.5, 0.7, 1, 10时，画出系统单位阶跃响应曲线、频率特性乃氏图和伯德图。

3、 自构造高阶系统，试利用Matlab软件工具分析其时域、频域特性。

4、 对于下列系统，试画出其伯德图，求出相角裕量和增益裕量，并判其稳定性

G(s)H(s)?（1）

（2） G(s)H(s)?250s(0.03s?1)(0.0047s?1)

250(0.5s?1)

s(10s?1)(0.03s?1)(0.0047s?1)

5、 了解MATLAB的控制系统图形输入与仿真工具SIMULINK。观察典型系统时域响应。利用

Simulink分析题图11-5系统的单位阶跃响应。

Gain40.0910Step0.01s+1Transfer Fcn10Gain110Gain2202 +ss Transfer Fcn10.1Gain3ScopeTransfer Fcn20.0450.01s+1Transfer Fcn320.02s+1 题图11-5 68