第五章习题完整版.doc

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第五章习题与解答

5-1试求题5-1图(a)、(b)网络的频率特性。

(a)(b)

题5-1图R-C网络

5-2某系统结构图如题5-2图所示，试根据频率特性的物理意义，求下列输入信号作用时，系统的稳态输出和稳态误差

（1）

（2）

题5-2图反馈控制系统结构图

5-3若系统单位阶跃响应

试求系统频率特性。

5-4绘制下列传递函数的幅相曲线：

5-5已知系统开环传递函数

试分别计算和时开环频率特性的幅值和相角。

5-6试绘制下列传递函数的幅相曲线。

(1)

(2)

5-7已知系统开环传递函数

；

当时，，。系统的单位速度稳态误差。试写出系统开环频率特性表达式。

5-8已知系统开环传递函数

试概略绘制系统开环幅相曲线。

5-9绘制下列传递函数的渐近对数幅频特性曲线。

(1)；

(2)；

(3)

(4)

(5)

5-10若传递函数，式中，为中，除比例和积分两种环节外的部分，试证

式中，为近似对数幅频曲线最左端直线（或其延长线）与零分贝线交点的频率，如题5-10图所示。

5-11三个最小相角系统传递函数的近似对数幅频曲线分别如题5-11图(a)、(b)和(c)所示。要求：

（1）写出对应的传递函数；

（2）概略绘制对应的对数幅频和对数相频曲线。

题5-11图

5-12已知、和均为最小相角传递函数，其近似对数幅频曲线如题图所示。试概略绘制传递函数

的对数幅频、对数相频和幅相特性曲线。

5-13试根据奈氏判据，判断题5-13图(1)～(10)所示曲线对应闭环系统的稳定性。已知曲线(1)～(10)对应的开环传递函数分别为（按自左至右顺序）。

5-14已知系统开环传递函数，试根据奈氏判据，确定其闭环稳定的条件：

；

（1）时，值的范围；

（2）时，值的范围；

（3）值的范围。

5-15已知系统开环传递函数

试概略绘制幅相特性曲线，并根据奈氏判据判定闭环系统的稳定性。

5-16某系统的结构图和开环幅相曲线如题5-16图(a)、(b)所示。图中

试判断闭环系统稳定性，并决定闭环特征方程正实部根个数。

5-17已知系统开环传递函数

试根据奈氏判据确定闭环系统的稳定性。

5-18已知单位反馈系统的开环传递函数，试判断闭环系统的稳定性。

5-19反馈系统，其开环传递函数为

(1)

(2)

(3)

(4)

试用奈氏判据或对数稳定判据判断闭环系统的稳定性，并确定系统的相角裕度和幅值裕度。

5-20设单位反馈控制系统的开环传递函数，试确定相角裕度为45°时的α值.

5-21系统中

试确定闭环系统临界稳定时的Ｋh。

5-22若单位反馈系统的开环传递函数

试确定使系统稳定的K的临界值。

5-23设单位反馈系统的开环传递函数

试确定闭环系统稳定的延迟时间τ的范围。

5-24某最小相角系统的开环对数幅频特性如题5-24图所示。要求

写出系统开环传递函数；

利用相角裕度判断系统的稳定性；

将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。

5-25对于典型二阶系统，已知参数，，试确定截止频率和相角裕度。

5-26对于典型二阶系统，已知％=15％，，试计算相角裕度。

5-27一控制系统，其结构图如题5-28图所