自动控制练习.ppt

* * 图示水电加热器。为保持希望温度，由温控开关接通或断开电加热器的电源。使用热水时，水箱中流出热水并补充冷水。试画出系统的控制方框图，分析系统的工作原理，并在系统中找出控制量、被控制量、被控对象。 当水箱水温=希望温度时，温控开关断开，电加热器不工作，水箱水温保持。 使用热水或其它干扰使水箱的水温下降，测温元件感受水箱的水温低于希望温度时，会启动温控开关，电加热器工作，水箱水升温，直到水箱的水温达到希望温度。 控制量：希望温度； 被控对象：水箱； 被控制量：水温 4. 拉氏变换后即得传递函数 各环节的传递函数及方框图 系统方框图 系统传递函数(方框图化简) 设系统的单位脉冲函数的响应为ω(t)=5t+10sin(4t+π/4)，试求系统的 传递函数。 解 由 故 设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图所不，试确定系统的传递函数. 解：由系统的响应曲线可知 1. 该系统为欠阻尼二阶振荡系统，增益为4，故系统的传递函数的形式为 2．系统的性能指标： tp=0.1 Mp=(5-4)/4x100%=25 即 如下图（a）所示的机械系统，当在质块上施加Xi(t)=20N的阶跃力后，m的响应Xo(t)如图（b）所示，试求系统的m，k和c的值。 . 解：系统微分方程为 由图（b）知，系统的稳态输出为0.1，即有 解得 K=200 N/m (2分) 传递函数为 椐图又有 解得 由 得 又 所以 又因为 所以 -20 -40 -20 20 dB 20 10 1 0.1 如图为一单位负反馈系统的开环传递函数 和校正环节 的近似对数幅频特性曲线图。求： 1）写出校正后开环传递函数 2）这是何种校正？并说明其优缺点。 这种校正为滞后校正，它使幅值的穿越频率下降，稳定裕度加大，高频抗干扰能力增强。但响应速度下降，稳态精度没有改变。 已知某系统的传递函数方框如下图所示，其中，Xi(s)为输入，Xo(s)为输出，N(s)为干扰，试求： 1. Xi(s)为输入，N(s)=0时，以Xo(s)为输出的传递函数； 2． N(s)为输入，Xi(s)=0时，以Xo(s)为输出的传递函数； 3． G(s)为何值时，系统可消除干扰的影响？ G(s) 解: 1. 2. 3. 1、设单位反馈控制系统的开环传递函数Go（s）=2 /（t +1），当系统作用于输入信号Xi（t）=2Sin( t + 30°)时，试求系统的稳态输出。