54419《电力拖动自动控制系统——运动控制系统（第5版）》阮毅、杨影、陈伯时（习题解答）第10章习题解答.doc

第10章习题解答10-1 伺服系统的结构如图所示，计算三种输入下的系统给定误差：（1）；（2）；（3）。解：系统开环传递函数系统给定误差（1），系统给定误差（2），系统给定误差（3），系统给定误差10-2 直流伺服系统控制对象如图10-8所示，机械传动机构的传动比，驱动装置的放大系数及滞后时间常数，直流伺服电机等效参数，位置调节器APR选用PD调节器，构成单环位置伺服系统，求出调节器参数的稳定范围。解：驱动装置传递函数直流伺服电机传递函数机械传动机构传递函数直流伺服系统控制对象传递函数为PD调节器传递函数，伺服系统开环传递函数为保证系统稳定，须使。10-3 对题10-2中的直流永磁伺服电机采用电流闭环控制，电流闭环等效传递函数，系统的转动惯量，设计位置调节器，要求系统对负载扰动无静差，求出调节器参数的稳定范围。解：带有电流闭环控制的对象结构图忽略负载转矩时，带有电流闭环控制对象的传递函数为选用PID调节器，其传递函数为伺服系统的开环传递函数为设，由Routh稳定判据求得系统稳定的条件令，则10-4 对题10-3中的带有电流闭环控制的对象设计转速闭环控制系统，转速闭环等效传递函数，其中，设计位置调节器，当输入为阶跃信号时，伺服系统稳态无静差，求出调节器参数的稳定范围。求出调节器参数的稳定范围。解：控制对象的传递函数当输入为阶跃信号时，APR选用P调节器就可实现稳态无静差，则系统的开环传递函数为用Routh稳定判据，可求得系统的稳定条件，由此解得10-5用MATLAB仿真软件对题10-2、题10-3和题10-4设计系统进行仿真，根据仿真结果比较三种系统的性能及调节器参数的影响。由读者自行仿真，并分析比较。