设角度系统结构如图4-9,K为开环增益,T=0.1(S)为伺服电动机时间常数。若要求系统的单位阶跃响应应无超调,且调节时间ts≤1(s),问K应取多大?此时系统的延迟时间td及上升时间tr各等于多大?

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  根据题意应取ξ=1,由图的闭环特征方程为

  S2+(1/T)S+K/T=0带入T=0.1,可知在ξ=1时,

  必有ωn=(10K)1/2=5(rad/s),解的开环增益K=2.5。图4-9角度系统结构

  因为ω2n=1/T1T2,而在ξ=1时,T1=T2

  所以得T1=T2=0.2(S)ts=4.75T1=0.95(S)满足指标要求

  根据ξ=1和ωn=5算得

  td=(1+0.6ξ+0.2ξ2)/ωn=0.36(S)

  tr=(1+1.5ξ+ξ2)/ωn=0.7(S)


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