第六章习题
6-2 串级调节系统和单回路调节系统在系统结构上有什么不同？串级调节系统一般在什么情况下采用？
答:串级调节系统和单回路调节系统在结构和组成上相比多了一个测量单元、一个调节单元和一个闭合回路。测量单元测量到的物理量作为系统的辅助被调量，增加的一个调节单元作为系统的辅助调节器（称为副调节器），增加一个较小的闭合回路作为系统的副回路（也称为内回路）。串级调节系统的调节任务仍然是使被调量等于给定值，系统中的执行器和调节机构都仍然只有一个。对于那些被调对象本身就很复杂，对自动调节的性能指标要求又十分严格的，单回路调节系统已不能满足要求，可考虑采用串级调节系统。
6-3 已知单回路调节系统中，被调对象的传递函数为
当调节器分别采用P、PI、PID时，试用临界比例带法计算调节器的整定参数（整定指标φ=0．75）。
解:设调节器只有比例作用时的传递函数为：
此时，系统的特征方程式为：
系统为边界稳定时，特征方程式有根在虚轴上。以
代入上式，得：
而：
。
由此得到：
解得：
，而
。
和
就是调节器只用比例作用而使系统处于边界稳定时，瞬态响应的振荡周期和比例带值。
（1）调节器为比例作用时：
调节器的整定参数：
。
（2）调节器为比例积分作用时：
调节器的整定参数：
；
。
（3）调节器为比例-积分-微分作用时：
调节器的整定参数为：
；
；
6-4 已知单回路调节系统中，被调对象的传递函数为
当调节器分别采用P、PI、PID时，试计算出调节器的整定参数（整定指标φ=0．75）。
解:系统用比例调节器[
]时的特征方程式为：
边界稳定时，
由此得出：
（1）调节器为比例作用时，调节器的整定参数：
（2）调节器为比例-积分作用时，调节器的整定参数：
（3）调节器为比例-积分-微分作用时，调节器的整定参数：
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