第一章 1.1 圖 1.18 是液位自動(dòng)控制系統(tǒng)原理示意圖。在任意情況下，希望液面高度 c 維持不變， 試說明系統(tǒng)工作原理并畫出系統(tǒng)方塊圖。 浮浮浮 Q1 浮浮 浮浮浮 c 浮浮浮 浮浮浮 SM 浮浮浮浮 Q2  i f 解：系統(tǒng)的控制任務(wù)是保持液面高度不變。水箱是被控對象， 水箱液位是被控變量。電位器 用來設(shè)置期望液位高度 c* (通常點(diǎn)位器的上下位移來實(shí)現(xiàn) ) 。 當(dāng)電位器電刷位于中點(diǎn)位置時(shí)， 電動(dòng)機(jī)不動(dòng)， 控制閥門有一定的開度， 使水箱的流入水 量與流出水量相等， 從而使液面保持在希望高度 c* 上。一旦流出水量發(fā)生變化 (相當(dāng)于擾動(dòng) )， 例如當(dāng)流出水量減小時(shí)， 液面升高， 浮子位置也相應(yīng)升高， 通過杠桿作用使電位器電刷從中 點(diǎn)位置下移， 從而給電動(dòng)機(jī)提供一定的控制電壓， 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)通過減速器減小閥門開度， 使 進(jìn)入水箱的液體流量減少。這時(shí)，水箱液位下降．浮子位置相應(yīng)下降，直到電位器電刷回到 中點(diǎn)位置為止， 系統(tǒng)重新處于平衡狀態(tài)， 液位恢復(fù)給定高度。 反之，當(dāng)流出水量在平衡狀態(tài) 基礎(chǔ)上增大時(shí)， 水箱液位下降， 系統(tǒng)會自動(dòng)增大閥門開度，加大流入水量， 使液位升到給定 高度 c* 。 系統(tǒng)方框圖如圖解 1. 4.1 所示。 1.2 恒溫箱的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)如圖 1.19 所示。 （ 1） 畫出系統(tǒng)的方框圖； （ 2） 簡述保持恒溫箱溫度恒定的工作原理; （ 3） 指出該控制系統(tǒng)的被控對象和被控變量分別是什么。 給 定 電 壓 － ＋ 放 大 器 電 機(jī) 減 速 器 M －＋ 熱 電 偶 電 阻 絲 調(diào) 壓 器 220 ～ 圖 1.19 恒溫箱的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng) 解：恒溫箱采用電加熱的方式運(yùn)行， 電阻絲產(chǎn)生的熱量與調(diào)壓器電壓平方成正比， 電壓增 高，爐溫就上升。調(diào)壓器電壓由其滑動(dòng)觸點(diǎn)位置所控制， 滑臂則由伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)．爐子的 實(shí)際溫度用熱電偶測量， 輸出電壓作為反饋電壓與給定電壓進(jìn)行比較， 得出的偏差電壓經(jīng)放 大器放大后，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器調(diào)節(jié)調(diào)壓器的電壓。 在正常情況下， 爐溫等于期望溫度 T，熱電偶的輸出電壓等于給定電壓。 此時(shí)偏差為零， 電動(dòng)機(jī)不動(dòng)， 調(diào)壓器的滑動(dòng)觸點(diǎn)停留在某個(gè)合適的位置上。 這時(shí)，爐子散失的熱量正好等于 從電阻絲獲取的熱量，形成穩(wěn)定的熱平衡狀態(tài)，溫度保持恒定。 當(dāng)爐溫由于某種原因突然下降 (例如爐門打開造成熱量流失 )時(shí)，熱電偶輸出電壓下降， 與給定電壓比較后出現(xiàn)正偏差， 經(jīng)放大器放大后， 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使調(diào)壓器電壓升高， 爐溫回升， 直至溫度值等于期望值為止。 當(dāng)爐溫受擾動(dòng)后高于希望溫度時(shí)， 調(diào)節(jié)的過程正好相反。 最終 達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)溫度可以保持在要求的溫度值上。 系統(tǒng)中，加熱爐是被控對象，爐溫是被控變量，給定量是給定電位器設(shè)定的電壓 (表征 爐溫的希望值 )。給定電位計(jì)是給定元件，放大器完成放大元件的功能，電動(dòng)機(jī)、減速器和 調(diào)壓器組成執(zhí)行機(jī)構(gòu)，熱電偶是測量元件。 系統(tǒng)方框如圖解 1.4.5 所示。 給定電壓 放 電 減 調(diào) 恒 實(shí)際爐溫 大 動(dòng) 速 壓 溫 - 器 機(jī) 器 器 箱 熱 電 偶 圖解 1.4.5 恒溫箱溫度控制系統(tǒng)框圖 1.3 解：當(dāng)負(fù)載（與接收自整角機(jī) TR 的轉(zhuǎn)子固聯(lián) )的角位置 o 與發(fā)送機(jī) Tx 轉(zhuǎn)子的輸入角位置 6 一致時(shí)，系統(tǒng)處于相對豫止?fàn)顟B(tài)，自整角機(jī)輸出電壓 (即偏差電壓 )為 0，放大器輸出為 0， 電動(dòng)機(jī)不動(dòng)，系統(tǒng)保持在平衡狀態(tài)。當(dāng) i 改變時(shí)， o 與 i 失諧，自整角接收機(jī)輸出與失諧 角成比例的偏差電壓，  該偏差電壓經(jīng)整流放大器、  功率放大器放大后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，  帶動(dòng) 減速器改變負(fù)載的角位置  o ，使之跟隨  i 變化，直到與  i 一致，系統(tǒng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)時(shí) 為止。系統(tǒng)中采用測速發(fā)電機(jī) TG 作為校正元件，構(gòu)成內(nèi)環(huán)反饋，用于改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性。 該系統(tǒng)為隨動(dòng)系統(tǒng)。被控對象是負(fù)載；被控量為負(fù)載角位置 o ，給定量是發(fā)送自整角 機(jī) TX 轉(zhuǎn)子的角位置 i 。自整角機(jī)完成測量、比較元件的功能，整流放大器、功率放大器共 同完成放大元件的功能，電動(dòng)機(jī) SM 和減速器組成執(zhí)行機(jī)構(gòu)，測速發(fā)電機(jī) TG 是校正元件， 系統(tǒng)方框圖如圖解 1.4.6 所示。 1.4 解 工作原理： 溫度傳感器不斷測量交換器出口處的實(shí)際水溫， 并在溫度控制器中與給定溫度相比較， 若低于給定溫度，其偏差值使蒸汽閥門開大， 進(jìn)入熱交換器的蒸汽量加大， 熱水 溫度升高，直至偏差為零。如果由于某種原因，冷水流量加大，則流量值由流量計(jì)測得，通過溫度控制器，開大閥門，使蒸汽量增加，提前進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)按冷水流量進(jìn)行前饋補(bǔ)償，保證熱交換器出口的水溫波動(dòng)不大。 系統(tǒng)中，熱交換器是被控對象，實(shí)際熱物料溫度為被控變量，冷水流量是干擾量。 系統(tǒng)方框圖如圖解 1.4.4 所示。 這是一個(gè)按干擾補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制系統(tǒng)。 1.5 解 帶上負(fù)載后，由于負(fù)載的影響，圖 (a)與圖 (b)中的發(fā)電機(jī)端電壓開始時(shí)都要下降，但圖 (a)中所示系統(tǒng)的電壓能恢復(fù)到 110 v，而圖 (b) 中的系統(tǒng)卻不能。理由如下； 對圖 (a)所示系統(tǒng)，當(dāng)輸出電壓 u 低于給定電壓時(shí)，其偏差電壓經(jīng)放大器 K ，使電機(jī) SM 轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)減速器帶動(dòng)電刷減小發(fā)電機(jī) G 的激磁回路電阻，使發(fā)電的激磁電流 i f 增大，提高 發(fā)電機(jī)的端電壓，從而使偏差電壓減小，直至偏差電壓為零時(shí)，電機(jī)才停止轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，圖 (a)系統(tǒng)能保持 110V 電壓不變。 對圖 (b)所示系統(tǒng)，當(dāng)輸出電壓 u 低于給定電壓時(shí)，其偏差電壓經(jīng)放大器 K ，直接使發(fā) 電機(jī)激磁電流 i f 增大，提高發(fā)電機(jī)的端電壓，使發(fā)電機(jī) G 的端電壓回升，偏差電壓減小， 但是偏差電壓始終不可能等于零，因?yàn)楫?dāng)偏差電壓為零時(shí)， i f 0 ，發(fā)電機(jī)就不能工作。偏 差電壓的存在是圖 (b)系統(tǒng)正常工作的前提條件。即圖 (b)中系統(tǒng)的輸出電壓會低于 110V 。 第二章 d 2 xo dxo dxi 2.1 (a) m dt 2 ( f1 f2 ) dt f1 dt (不考慮物塊的重力 ) (b) f (K1 K 2 ) dxo K1K 2 xo K1 f dxi f dxo dt f dxi dt (c) ( K1 K 2 )xo K1 xi dt dt 2.2 C 1 xi f2 K2 R1 R2 A u1 u0 f1 x0 C 2 B x K 1 (a) (b) R2 1 R1 R2 C1C 2s2 (a) U o (s) C2 s ( R1C1 R2 C2 ) s 1 U i (s) 1 R1 R2 C1C 2s2 (R1C1 R2 C2 R1C 2 )s 1 R2 1 R1 C1 s C2 s R1 1 C1s dxi dxo ) K 2 ( xi xo ) dxo dx (b) A 點(diǎn)： f2 ( dt dt f1 ( dt dt ) （ 1） B 點(diǎn)： f1( dxo dx) K1x （ 2） dt dt 由（ 1）和（ 2）得 dxi dxo ) K 2 ( xi xo ) K1x f2 ( dt dt （3） 由（ 3）解出 x ，并代入（ 2）得： f1 f 2 d 2 xo ( f1 f1 f 2 ) dxo xo f1 f 2 d 2 xi ( f1 f 2 ) dxi xi K1K 2 dt 2 K1 K 2 K 2 dt K1K 2 dt 2 K1 K 2 dt 經(jīng)比較可以看出，電網(wǎng)絡(luò)（ a）和機(jī)械系統(tǒng) (b)兩者參數(shù)的相似關(guān)系為 K1 ~ 1 , K1 ~ 1 , f1 ~ R1, f2 ~ R2 C1 C1 2.3 Q K P 2 P0 2.4 G ( s) s2 4s 2 L 1 1 2 e t 2e 2t s2 3s g(t) [1 ](t) 2 s 1 s 2 2.5 h1 h2 q1 (1) R1 C1 d h1 qi q1 (2) dt h2 q2 (3) R2 C2 d h2 q1 q2 (4) dt G (s) H 2 (s) R2 Qi (s) R1C1R2C2 s2 ( R1C1 R2C2 R2C1) s 1 2.6 G( s) C ( s) 10 H (s) 2 E( s) 3s 5 4s 1 C( s) 10G ( s) 100(4 s 1) R( s) 1 G( s) H (s) 12s2 23s 25 E( s) 10 10(12s2 23s 5) R( s) 1 G (s) H (s) 12 s2 23s 25 2.7 R1 1 U o (s) C s R0C0 R1C1s2 (R0C0 R1C1 )s 1 1 U i (s) 1 R0C1s R0 C0s R0 1 C0s 2.8 （ 1） K 0 E 30 180 11 V / rad m 330 180 K1 3, K 2 2 （2）假設(shè)電動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)為 Tm ，忽略電樞電感的影響，可得直流電動(dòng)機(jī)的傳遞函數(shù)為 (s) K m ， K m 為電動(dòng)機(jī)的傳遞系統(tǒng)，單位為 (rad s 1) / V 。 U a ( s) Tms 1 又設(shè)測速發(fā)電機(jī)的傳遞系數(shù)為 Kt （ V / (rad s 1) ） 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： o 1 i Tm s 21 K 2 K 3K m K t s 1 K 0 K1 K 2 K3 K m K 0 K1 K2 K3 K m 2.9 2.10 第三章 3.1 0.6 ， n 2rad / s 。 % 9.5% ， t p 2s, ts 3 2.5s n 1 2 n ( s) 8 。 s2 2.4s 4 3.2 (s) 4 4 s2 6s 4 ( s 0.8)( s 5.2) 1, 5.2 4 。 ts 3T1 3 1.25 3.75s 0.8 C ( s) 4 1 1 1.14 0.17 (s 0.8)( s 5.2) s s s 0.8 s 5.2 c(t ) 1 1.14e 0.8t 0.17e 5.2t 3.3 0.4 ， n 34.3rad / s 。 ( s)  2354 s2 27.4s 1177 3.4 由超調(diào)量等于 15% 知， 0.52 。再由峰值時(shí)間等于 0.8 秒可得， n 4.6rad / s 。 閉環(huán)傳函 ( s) K1 ， K1 2 21.2 ， Kt 0.18 。 n s2 (1 K1 K t )s K1 1 0.7 0.3s, tr 0.54s, t s 3 td 1.25s n n 1 2 n 3.5 （1）穩(wěn)定；（ 2）不穩(wěn)定；（ 3）不穩(wěn)定。 3.6 （1）不穩(wěn)定，右半平面兩個(gè)根； （2）臨界穩(wěn)定（不穩(wěn)定） ，一對純虛根 2 j （3）不穩(wěn)定，右半平面一個(gè)根，一對純虛根 j （4）不穩(wěn)定，右半平面一個(gè)根，一對純虛根 5 j 3.7 1, K1 2.5 3.8 3.9 （ 1） K 14 （ 2）將 s z 1代入閉環(huán)特征方程后，整理得 0.025z3 0.275z2 0.375z K 0.675 0 ，解得 K 4.8 3.10 加入局部反饋前：開環(huán)傳遞函數(shù) G (s) 12(2 s 1) ， K p , K v , K a 12 。 s2 (s 1) 加入局部反饋后：開環(huán)傳遞函數(shù) G (s) 12(2 s 1) ， K p , K v 0.5, K a 0 。 s( s2 s 24) 3.11 首先判定系統(tǒng)穩(wěn)定性，該系統(tǒng)穩(wěn)定。開環(huán)增益 K 0.75，誤差分別為 0, 1.33 ，∞，∞ 3.12 （ 1）0.1， （2） 0.5 ，  n n  1rad / s。 % 72.9% ， tp 3.2s, ts 3 30 s n 1rad / s。 % 16.3% ， tp 3.6 s, ts 3 6s n 3.14 3.15 （1） K 2 EN s(T2s 1) K1K 2 n(t) 10, essn 10 K1 n(t) 10t, essn （2）要使系統(tǒng)穩(wěn)定，需有 T2 T1 。 EN K 2 s s2 (T s 1) K K (T s 1) 2 1 2 1 n(t ) 10, essn 0 n(t ) 10t, essn  10 K1 （4） 系統(tǒng)不穩(wěn)定。 第四章 4.1 4.2 簡 要 證 明 ： 令 s u j v為 根 軌 跡 上 的 任 意 一 點(diǎn) ， 由 幅 角 條 件 可 知 ： ( s z1 ) (s 1p ) (s 2p ) ( 2k 1 ) (u 2 jv ) (u jv ) (u 1 jv ) (2 k 1) v arctg v v (2k 1) arctg 2 arctg 1 u u u x y 又根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系： arctgx arctgy arctg ，有 v arctg 2uv v arctg 2 u 2 u (2k 1) u v v 2uv v arctg u 2 u 2 u v (2k 1) 1 v 2uv v u 2 u2 u v 于是有， v 2uv v 0 u 2 u2 u v u2 4u v2 2 0 (u 2)2 v2 ( 2) 2 ，問題得證。 4.3 略 4.4 Root Locus 200 150 100 s 50 i x A y r 0 a in g a m I -50 -100 -150 -200 -300 -250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 Real Axis （2）開環(huán)增益 K 150 （ 3 ） 根 軌 跡 的 分 離 點(diǎn) 為 d 21 ， 分 離 點(diǎn) 處 對 應(yīng) 的 開 環(huán) 增 益 | 21| | 21 50 | | 21 100| K 5000 9.6 （根據(jù) n m 2 時(shí)，閉環(huán)極點(diǎn)之和等于開環(huán)極點(diǎn)之和?？梢郧蟪? K 9.6 時(shí)另一個(gè)極點(diǎn)為 -108，與虛軸的距離比分離點(diǎn) -21 大五倍以上。 二重極點(diǎn) -21 為主導(dǎo)極點(diǎn)， 可以認(rèn)為臨界阻尼 比相對應(yīng)的開環(huán)增益為 9.6） 4.5 （1）等效開環(huán)傳遞函數(shù)為  b( s 4) s2 4s 20 Root Locus 5 4 3 2 1 s ix A y r a 0 ni g a m I -1 -2 -3 -4 -5 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 -9 Real Axis 分離點(diǎn)為 -8.5 （2）等效開環(huán)傳遞函數(shù)為  30b s(s 40) Root Locus 15 10 System: sys Gain: 13.3 5 Pole: -20 - 0.0466i Damping: 1 s Overshoot (%): 0 i x A Frequency (rad/sec): 20 y r 0 a ni g a m I -5 -10 -15 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 Real Axis 分離點(diǎn) -20 4.6、 4.7 為正反饋根軌跡，略。 4.8 Root Locus 8 6 4 s 2 i x A y r 0 a ni g a m I -2 -4 -6 -8 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 Real Axis （2） K r 48 時(shí)，根軌跡與虛軸相交于 2 2 j ； 0 K r 48 時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。 （3） K r 3 時(shí)，分離點(diǎn)（一對相等的實(shí)數(shù)根）為 -0.85 ，第三個(gè)閉環(huán)極點(diǎn)為 -4.3（非主導(dǎo)極 點(diǎn)，忽略不計(jì)） 。 K r 3 時(shí)，非主導(dǎo)的負(fù)實(shí)數(shù)極點(diǎn)都可忽略不計(jì)，因?yàn)楫?dāng) 3 K r 48 時(shí)， 閉環(huán)系統(tǒng)為欠阻尼狀態(tài)。 （4） K r 48 時(shí)等幅震蕩，震蕩頻率為 2 2rad / s （5）由作圖近似可得， 0.5 時(shí)， K r 8.3。 4.9 2 Root Locus s 1 i x A y r 0 a n i g a m I -1 -2 -5-4 -3 -2 -1 0 12 3 -7-6 簡單說明： Real Axis Kr<3 系統(tǒng)不穩(wěn)定。（與虛軸交點(diǎn) 1.73 j ） 3<Kr<9 時(shí)，雖然閉環(huán)極點(diǎn)所對應(yīng)的阻尼比大于零小于 1，但是由于閉環(huán)零點(diǎn) -1 距離虛軸很 近，對動(dòng)態(tài)過程的影響非常嚴(yán)重。 第五章 5.1 K 24 6 ， T=1 5.2 css (t) 2 0.5sin t 300 2.860 sin t 27.14 0 5.3（ 1） G (s) 6 3 (s 1)(s 2) ( s 1)(0.5s 1) 1 K T1T2 y 2 G( j y ) j T2 ) 1.4 j T1 T2 (T1 Im -1 0 0 3 Re 1.4 （2） － ＋ 2 j(1 T )] K[ ( T) G( j ) 2 2 1) (T Im 0 25 x1 0 Re （ 3） x  1 G ( j 0 )K ( T ) j G ( j x )K T Im K(T ) 0 Re 0 100 10 5.4 (1) G( s) ( s 1)(0.1s 1) (s 1)( s 10) L ( )dB 40 20  [0] [-20] 0 0.2 0.4 1 2 4 10 20 40 100 rad s -20 [-40] -40 (2) 40 20  L ( ) dB [-20] 0 0.2 0.4 1 2 4 10 20 rad s [-60] -20 -40 r n 1 2 2 1 1 2 0.252 0.94rad s 20lg M r 20lg 1 20lg 1 6.14dB 1 2 2 0.25 1 0.252 2 (3) L ( ) dB 40 [-40] 20 [-20] 0 0.2 0.4 1 2 4 10 20 40 100 200 rad s -20 [-40] -40 5.5 101 S 1) 100 100( G a ( S) 1)( 1001 S 1) Gb (S) ( 0.011 S 1) S(0.1S 10(S 1) G (S) Gc(S) S2(401 S 1) d 10000 G (S) Ge(S) S2(311.6 S 1) f 5.6 開環(huán) 題號 穿越負(fù)實(shí)軸次數(shù)極點(diǎn) (1) P=0 N N N 0 1 1 (2) P=0 N N N 0 0 0 (3) P=0 N N N 0 1 1 (4) P=0 N N N 0 0 0 (5) P=1 N N N 1 0 1 2 2 (6) P=0 N N N 1 1 0 (7) P=0 N N N 1 1 0 (8) P=1 N N N 0 1 1 2 2  0.1(S 1)(0.1S 1) S(0.001S 1) 0.1S ( 1 S 1)( 1 S 1) 40 100 奈氏判據(jù) 閉環(huán) 閉環(huán)極點(diǎn) 系統(tǒng) Z=P-2N=2 不穩(wěn)定 Z=P-2N=0 穩(wěn)定 Z=P-2N=2 不穩(wěn)定 Z=P-2N=0 穩(wěn)定 Z=P-2N=0 穩(wěn)定 Z=P-2N=0 穩(wěn)定 Z=P-2N=0 穩(wěn)定 Z=P-2N=2 不穩(wěn)定 0 tg 1 57.3 0 2.16rad s 5.7 （ 1） 90 0.2 180 ， A( ) K 1, K 0.54 1 0.542 0.61 1 2 （2） 0 1 1 2 0 2 rad 90 tg tg 180 , 2 0.707 s A ( ) K 1 , K 1 . 5 1 2 1 2 2 （ 3） 0 1 1 0 90 2 tg 0.2 tg 2 180 0 0 , 只要 K 大于零，系統(tǒng)穩(wěn)定。 5.8（ 1）c1 .78 rad s ,K 7 .55 （2） c 1rad s , K 1.414 （3） c 1rad s , K 0.708 5.9 G ( s) 2K ， 0.05 n g 10 s(0.01s2 0.01s 1) L( n ) 20lg 2 0.05 20dB L(10) 20lg 210K 40dB , K 0.05 c 0.1rad s , 1800 900 tg 1 0.001 89.950 5.10 1800 900 tg 1 0.5 c tg 1 2.5 c tg 1 0.025 c 900 78.70 68.20 140 86.50 由 t s K 可知：快速性提高。 c Step Response 1.4 1.2 1 e 0.8 d tuil p m A 0.6 0.4 0.2 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Tim e (sec) Step Response 1.4 1.2 1 e 0.8 d tiul p m A 0.6 0.4 0.2 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 Time (sec) 5.11 n 4 rad s 0.707 （ 1） essr 1 0 I 型系統(tǒng) , r(t)=1 1 K p （ 2） 1 1 I 型系統(tǒng) , r(t)=t essr 0.35 K v 16 （ 3） 4 2 % e 1 2 100% 4.8% t s 3 1.06S，0.05 （ 4） n c n ＝0.707 n 2.8 rad s ＝630 2 0.707 （ 5） rad K g dB g s （ 6） M r 1, r 0 （ 7） 4 rad s b n 5.12 K 增大和 T 減少 K K (s) s(Ts 1)(Ts 1) K s(Tm s 1) K K n T m 1 ，不變（穩(wěn)定裕度不變） 2 Tm K b n (1 2 2 ) (1 2 2 )2 1 5.13 1800 1800 tg 1 c tg 1 0.01 c tg 110 tg 1 0.01 10 84.30 5.70 78.60 g rad Kg dB s % 16.8% ts 0.638S 第六章 6.1 取 ＝ 6， m c 5 rad s ， 6.2 取 c 20 rad s , 0.2 ， Gc ( s) 1 TS 1 0.5S 1 TS 1 2.5S 6.3 G ( s) 20 Gc1 S 1 0.1S 1 S(0.1S 1) (s) 1 Gc 2 ( s) 1 10S 0.01S （ 3）比較兩種校正方案的優(yōu)缺點(diǎn) 穩(wěn)態(tài)性能一樣，動(dòng)態(tài)性能比較如下： 1 550 2 63.40 1 % 2 % c1 2 rad s c2 20 rad s t s1 ts2 動(dòng)態(tài)性能超前網(wǎng)絡(luò) Gc2 (s) 校正系統(tǒng)好于滯后網(wǎng)絡(luò) Gc1( s) 校正系統(tǒng) 抗高頻干擾滯后網(wǎng)絡(luò) Gc1 (s) 校正系統(tǒng)優(yōu)于超前網(wǎng)絡(luò) Gc 2 ( s) 校正系統(tǒng) 6.4 Gc (s) (10S 1)(2S 1) (100S 1)( 0.2S 1) 6.5 Gc ( j )G ( j ) 400( j 0) 1, c1 6.3rad s j 2 (0 1)(10 j 0) 1 1800 ( c ) 1800 2 900 arctan0.01 6.3 arctan10 6.3 arctan1 6.3 3.4 0 0 0＝－ 0 0 89.1 81 11.5 0 Gc ( j )G ( j ) 400(0.1 j 0) 1, c2 40 rad s j 2 1)(0 1) (0 2 1800 ( c ) 1800 2 900 arctan0.01 40 arctan0.01 40 arctan0.1 40 21.80 21.80 760 32.40 G c ( j )G ( j ) 400( 0.5 j 0)(0.5 j 0) 1, 10 rad s j 2 (0 1)(10 j 0)(0 1) c3 3 1800 ( c ) 1800 2 900 arctan0.01 10 arctan10 10 arctan0.025 10 2arctan0.5 10 5.70 89.40 140 157.30 48.20 （ 1） C 圖網(wǎng)絡(luò)種最好 （ 2） 12Hz 正弦噪聲削減 10 倍， C 種網(wǎng)絡(luò)滿足。 需要串聯(lián)滯后－超前校正才能實(shí)現(xiàn)（由圖可得：校正后系統(tǒng)在 75.4rad/s 處，是－ 20dB，20lg0.1＝－ 20，縮小 10 倍）。 2 f 2 12 75.4rad s 6.6 c 10 rad s h 1 0 , m a x 50 5 Gm (s) 200( S 1) S(10S 1)(0.01S 1)2 (0.01S 1) G2 (s)Gc (s) 10S Gc S (S 1)(0.1S 1)(0.01S 1) ( s) 1) (S 6.7 Gr ( s) 0.02s ， T 應(yīng)當(dāng)選得足夠小，不影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。 Ts 1 6.8 從物理實(shí)現(xiàn)性考慮，取 Gn (s) 1T1 s 1 ， T0 1或 T0T1 K1 T0 s 1 6.9 Gc ( s) 5 2.5 s