网络。( 16分)
解:(1)、系统开环传函 G(s)?差为
1?limsG(s)H(s) ess?s?0KvK,输入信号为单位斜坡函数时的稳态误s(s?1)???1?1,由于要求稳态误差不大于0.05,取 KK?20
故 G(s)?20 (5分) s(s?1)(2)、校正前系统的相角裕度 ? 计算:
L(?)?20lg20?20lg??20lg?2?1 L(?c)?20lg202?c?0??c2?20 得 ?c?4.4 7rad/s
??1800?900?tg?14.47?12.60; 而幅值裕度为无穷大,因为不存在?x。(2分) (3)、根据校正后系统对相位裕度的要求,确定超前环节应提供的相位补偿角
?m??\?????40?12.6?5?32.4?330 (2分) (4)、校正网络参数计算
01?s?imn1?sin33 a??3?. 4 (2分)
1?s?imn?10sin33 (5)、超前校正环节在?m处的幅值为:
l?g 10a10?lg3d. B4 使校正后的截止频率?c'发生在?m处,故在此频率处原系统的幅值应为-5.31dB
'(c?) L(?m)?L?'20lg?20?2c0?lg'2?20?g?(?cl) 15.31 解得 ?c'6 (2分)
(6)、计算超前网络
4c',??m? a?3.?1Ta?T?1??ma61?3.40 .09
25
在放大3.4倍后,超前校正网络为 Gc(s)?
校正后的总开环传函为: Gc(s)G(s)?(7)校验性能指标
相角裕度 ?''?180?tg?1(0.306?6)?90?tg?16?tg?1(0.09?6)?430 由于校正后的相角始终大于-180o,故幅值裕度为无穷大。 符合设计性能指标要求。 (1分)
20(1?0.306s) (2分)
s(s?1)(1?0.09s)1?aTs1?0.s306?
1?Ts1?0.09s 26