3)解:a)典型环节:放大环节:50 二阶积分:1/(jw)2
惯性环节:转折频率w1 0.1 1 10 1 二阶振动环节:转折频率w2 1 1 100
b)在博德图上标出w1,w2 c)对数幅频特性:
L( ) 20lg50 20lgw2 20lg (10 )2 20lg(1 w2)2 w2
d)低频渐近线(w<w1):斜率为-40dB/dec,
取w 0.01 1 10 2,L(w) 20lg50 20lg1 10 4 114dB e)w1~w2渐近线:斜率为-60dB/dec f)w2~渐近线:斜率为-100dB/dec 4)解:传递函数标准形式G(s)
20(5s 1)
s2(10s 1)
a)典型环节:放大环节:20 二阶积分:1/(jw)2
惯性环节:转折频率w1 0.1 1 10 1 一阶积分环节:转折频率w2 0.2 2 10 1 b)在博德图上标出w1,w2 c)对数幅频特性:
L( ) 20lg20 20lgw2 20lg (10 )2 20lg (5w)2
d)低频渐近线(w<w1):斜率为-40dB/dec,
取w 0.01 1 10 2,L(w) 20lg20 20lg1 10 4 106dB e)w1~w2渐近线:斜率为-60dB/dec f)w2~渐近线:斜率为-40dB/dec
4-14
尼氏判据的关键:含零极点(积分环节)的,需作辅助线(从起点(w=0)逆时针延伸到正实轴),包围或穿越时,逆时针为正,顺时针为负。 解:
1)正实部根数q=0,包围(-1,j0)点次数P=-1,穿越(-1,j0)右负实轴次数N=-1,P≠ q或≠q/2,闭环系统不稳定。
2) 正实部根数q=0,作辅助线后,包围(-1,j0)点次数P=0,穿越(-1,j0)右负实轴次数N=0,P=q或N=q/2,闭环系统稳定。
3) 正实部根数q=0,作辅助线后,包围(-1,j0)点次数P=-1,穿越(-1,j0)右负实轴次数N=-1,P≠ q或≠q/2,闭环系统不稳定。
4) 正实部根数q=0,作辅助线后,包围(-1,j0)点次数P=0,穿越(-1,j0)右负实轴次数N=0,P=q或N=q/2,闭环系统稳定。
5) 正实部根数q=0,作辅助线后,包围(-1,j0)点次数P=-1,穿越(-1,j0)右负实轴次数N=-1,P≠ q或≠q/2,闭环系统不稳定。
6) 正实部根数q=0,作辅助线后,包围(-1,j0)点次数P=0,穿越(-1,j0)右负实轴次数N=1-1=0,P=q或N=q/2,闭环系统稳定。
7) 正实部根数q=0,作辅助线后,包围(-1,j0)点次数P=0,穿越(-1,j0)右负实轴次数N=1-1=0,P=q或N=q/2,闭环系统稳定。
8) 正实部根数q=1,包围(-1,j0)点次数P=1,穿越(-1,j0)右负实轴次数N=1/2,P=q或N=q/2,闭环系统稳定。
9) 正实部根数q=1,包围(-1,j0)点次数P=0,穿越(-1,j0)右负实轴次数N=0,P≠ q或≠q/2,闭环系统不稳定。
10) 正实部根数q=1,作辅助线后,包围(-1,j0)点次数P=-1,穿越(-1,j0)右负实轴次数N=-1,P≠ q或≠q/2,闭环系统不稳定。
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解:开环频率特性G(jw)
Kv
ww
jw[1 ()2 j0.4]
wnwn
系统为最小相位系统,正实部根数q=0,含一积分环节,稳定裕量为0时,
系统临界稳定。
即相角裕量为0: (wc) 1800 (wc) 0
0.4w/wn
1800 得到: (wc) 900 w1 ()2
wn得到:1 (
w2
) 0,得到:w wn 90rad/s wn
w1 (
w22
)] (0.4w/wn)2wn
Kv
幅值裕量Kg
1
A(wg)
36 Kv
令临界幅值裕量为1,得到:Kv 36 所以:当Kv 36时,系统是稳定的。
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