机械工程控制基础部分习题答案

Im-0.6-0.080?G(j?)?Re????

题6-35 题6-5(7)图

（8）G(s)?10(0.02s?1)(s?1)

s(s2?4s?100)系统频率特性为

G(j?)?|10(0.02?j??1)(j??1)|， 2j?(???4?j??100)系统相频特性为

?G(j?)??当??0时，

?2?arctan(0.02?)?arctan(?)?arctan2?? 21??G(j?)??，?G(j?)??90?，?(?)?0，?(?)?? G(j?)?0，?G(j?)??90?；?(?)?0，?(?)?0

当???时，

此图相对较难，需要考虑一阶微分环节给系统Nyquist图带来的扭曲作用，用Matlab描述一下。

题6-36 题6-5(8)图

（9）G(s)?20s(s?5)(s?40)

s(s?0.1)(s?20)2

题6-37 题6-5(9)图

（10）G(s)?2.5(s?10)

s2(0.2s?1)系统的频率特性为G(j?)??2.5(j??10)故其幅频特性为2?(0.2?j??1)G(j?)?2.5?2?10?20.04??12n.2(?)?arcta?n)(，，相频特性为?G(j?)????arcta02.5?2.5(10?0.2?2)?(?)?， ?(?)??2?2(1?0.04?2)?(1?0.04?2)当??0时，

G(j?)??，?G(j?)??180?，?(?)?0，?(?)??

G(j?)?0，?G(j?)??180?；?(?)?0，?(?)?0，并且通过相频特性

当???时，

判断，系统曲线一直在第二象限内。

Im??0??G(j?)????Re

题6-38 题6-5(10)图

Bode图

（1）系统为典型的惯性环节，转折点频率为

20lgG/dB1?100rad/s，故Bode图为 0.01100rad/s0??20dB/dec?G1(j?)0??45???90??

题6-39 题6-5(1)图

（2）幅频特性图如（1）相同，相频特性发生变化，转折点频率为100rad/s。

20lgG/dB100rad/s0??20dB/dec?G1(j?)90?45??0??

题6-40 题6-5(2)图

（3）幅频特性图如（1）相同，相频特性发生变化，转折点频率为100rad/s。

20lgG/dB100rad/s0??20dB/dec?G1(j?)270??225??180?0题6-41 题6-5(3)图

?

（4）该系统为典型的二阶振荡环节，?n?10,??0.5，其Bode图为

20lgG/dB?0?20110100?40dB/dec?40?G1(j?)0??90????180?

题6-42 题6-5(4)图