自动控制原理课后答案

自动控制原理课后答案Tag内容描述：<p>1、701 第七章 线性离散系统的分析与校正 7-1 试根据定义 0 )()( n n T senTesE 确定下列函数的 )(sE 和闭合形式的 )(zE ： tte sin)( ； )()( 1)( csbsassE ， ba ， ca ， cb 。 解： Tsez ； )()s in ()( 0 zEenTsE n n Ts ； 1)c o s (2 )s i n (2 12 1)( 20 zTz zTez zez zjeeejzE TjTjn n Tsjw n Tjw n T 。 )()( 1)()( 1)()( 1)( cscbcabsbcbaasacabsE ； 000 )( 1)( 1)( 1)( n n Tsc n Tn n TsbnTn n TsanT eecbcaeebcbaeea。</p><p>2、自动控制原理复习提纲一、单选题1根据控制元件的特性，控制系统可分为（ B ）。A.反馈控制系统和前馈控制系统 B.线性控制系统和非线性控制系统C.恒值控制系统和随动控制系统 D.连续控制系统和离散控制系统2系统的动态性能包括（ D ）。A稳定性、准确性 B快速性、稳定性 C稳定性、平稳性 D平稳性、快速性3传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？（ C ）。A.输入信号 B.初始条件 C.系统的结构参数 D.输入信号与初始条件4. 如下图所示系统的闭环传递函数Gk(s) =（ C ）。C(s)R(s)G3H1G1G2+H2A. B. C. D. 5设系统的传递函数为。</p><p>3、第二部分 古典控制理论基础习题详解 一 概述第二部分 古典控制理论基础习题详解一 概述2-1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。【解】：控制系统优点缺点开环控制简单、造价低、调节速度快调节精度差、无抗多因素干扰能力闭环控制抗多因素干扰能力强、调节精度高结构较复杂、造价较高2-1-2 试列举几个日常生活中的开环和闭环控制系统的例子，并说明其工作原理。【解】：开环控制半自动、全自动洗衣机的洗衣过程。工作原理：被控制量为衣服的干净度。洗衣人先观察衣服的脏污程度，根据自己的经验，设定洗涤、漂洗时间，洗衣机按。</p><p>4、自动控制原理1.1 图1.18是液位自动控制系统原理示意图。在任意情况下，希望液面高度维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。解：系统的控制任务是保持液面高度不变。水箱是被控对象，水箱液位是被控变量。电位器用来设置期望液位高度 (通常点位器的上下位移来实现) 。当电位器电刷位于中点位置时，电动机不动，控制阀门有一定的开度，使水箱的流入水量与流出水量相等，从而使液面保持在希望高度上。一旦流出水量发生变化(相当于扰动)，例如当流出水量减小时，液面升高，浮子位置也相应升高，通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下。</p><p>5、第八章 非线性控制系统分析练习题及答案8-2 设一阶非线性系统的微分方程为试确定系统有几个平衡状态，分析平衡状态的稳定性，并画出系统的相轨迹。解 令 得系统平衡状态其中： ：稳定的平衡状态；：不稳定平衡状态。计算列表，画出相轨迹如图解8-1所示。-2-1012-600.3850-0.3850 6112010211图解8-1 系统相轨迹可见：当时，系统最终收敛到稳定的平衡状态；当时，系统发散；时，; 时，。注：系统为一阶，故其相轨迹只有一条，不可能在整个平面上任意分布。8-3 试确定下列方程的奇点及其类型，并用等倾斜线法绘制相平面图。(1) (5) 解。</p><p>6、自动控制原理复习提纲一、单选题1根据控制元件的特性，控制系统可分为（ B ）。A.反馈控制系统和前馈控制系统 B.线性控制系统和非线性控制系统C.恒值控制系统和随动控制系统 D.连续控制系统和离散控制系统2系统的动态性能包括（ D ）。A稳定性、准确性 B快速性、稳定性 C稳定性、平稳性 D平稳性、快速性3传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？（ C ）。A.输入信号 B.初始条件 C.系统的结构参数 D.输入信号与初始条件4. 如下图所示系统的闭环传递函数Gk(s) =（ C ）。C(s)R(s)G3H1G1G2+H2A. B. C. D. 5设系统的传递函数为。</p><p>7、1 习题参考答案 7-1 求如下信号的频谱|()|F i。 （1）1)(tf（2） t etf )( （3）ttfcos)(（4）ttf)( （5） t tetf )(（6）tttfcos)( 解：控制系统中的信号都是指0t时0)(tf函数。以下信号不考 虑频谱中的奇异信号。 （1）| 1 | )(| iF （2） 2 1 1 | 1 1 | )(| i iF （3）| 1 | )(| 2 iF （4） 2 1 | )(| iF （5） 2 )1 ( 1 | )(| iF （6） 22 2 )1 ( 1 | )(| iF 7-2 对题 7-1 的信号进行采样，采样频率为 T=0.1 秒， （1）求采样信号的频谱 * |()|F i。 （2）求采样信号的 z 变换。 2 解： （1）1)(tf 0 * )1 . 0()( n nttf 1 . 0cos22 1 。</p><p>8、自动控制原理部分习题参考答案第1章1-4有差系统。1-5接线端1接地，2与4相连，3接地，5不需连接。1-8 （1）略；（2）无差系统。第2章2-1 (a) (b) (c) （d）2-2 （a）（b）2-3 2-4 ，其中，和分别为在各自工作点的参数（液阻）。2-5 ，其中，和分别为在各自工作点的参数（液阻）。2-6 ，其中， ，符号已略去。2-7 ，其中，为向外散出的热量与炉内外的温差成正比的比例系数，即。2-8 和2-9 2-10（1），（2），其中2-11（1）；（2）2-12（1）；（2）2-13（a）（b）（c）（d）（e）2-14 2-15（1）（2）当时，输出不受干扰信号的影响。2-16（a）。</p><p>9、1.18c SM___ 1 Q 2 Q f i * c() * c() * c 1. 4.11. 4.11. 4.1 M 220 1.19 T () ( ) 1.4.5 - 1.4.5 1.3 TR) o Tx6 ()00 ioi 1.4.51.4.5 oii TG o TX i SMTG 1.4.6 1.4 1.4.4 1.5 (a)(b)(a) 110 v(b) (a)uKSM G f i (a)110V (b)uK f iG 0 f i (b)(b)110V 2.1(a) 2 121 2 () ooi d xdxdx mfff dtdtdt () (b) 12121 () oi o dxdx f KKK K xK f dtdt (c) 121 () oi oi dxdx fKKxfK x dtdt 2.2 2 f 0 x i x 2 K 1 K 1 f 1 u 0 u 1 C 2 R 2 C 1 R x A B (a) 22 212121122 2 1212112212 1 1 2 2 1 1 1 ( )()1 1 ( )()1 1 1 o i R UsC sR R C C。</p><p>10、自动控制原理答案 1 2-5 试分别列写图 2-3 中各无源网络的微分方程 （设电容C上的电压为)(tuc， 电容 1 C上的电压为)( 1 tuc， 以此类推） 。 R1 R2 C uiuo (a) +uc(t) RR C1 ui uo (b) C2 +uc1(t) + uc2(t) C C R1 ui uo (c) R2 +uR1(t) + uc1(t) +uc2(t) 图 2-3 习题 2-5 无源网络示意图 解： （a）设电容C上电压为)(tuc，由基尔霍夫定律可写出回路方程为 21 )()()( )()()( R tu R tu dt tdu C tututu occ oic 整理得输入输出关系的微分方程为 121 )()( )() 11 ( )( R tu dt tdu Ctu RRdt tdu C ii o o （b）设电容 1 C、 2 C上电压为)(。</p><p>11、部分习题答案,2-2(a),即：,(b),(c),2-3(a),(b),2-4(a),(b),（2-2题2-4题）,（仅供参考，不对之处敬请批评指正，谢谢！）,2-5(1),运动模态：,(2),(3),(1+t)e-t,2-6,2-7,2-8,2-9,2-10,零初态响应,零输入响应,总输出,（2-5题2-10题）,运动模态：,运动模态：,（2-11题2-15题）,2-11,2-12(a),(b),(b),2-13,2-14,2-15,3,2,k3,3,（2-17题2-21题）,2-17(a),(b),(c),(d),(e),(f),2-18(a),(b),2-19与2-17同 2-20与2-18同,2-21(a),(b),（2-22题）,2-22(a),(b),9个单独回路：,6对两两互不接触回路：,L1L2 L1L3 L2L3 L7L2 L8L2 L9L2,三个互不接触回路1。</p><p>12、渠炼藩丘啄平颁臼振记奄育疵换纳佳诬波讲慰煽圃齿抽刃垣峙听此错呀皆偿颇驶宠滁涡崩犹谎省懦琶驭瞩产牧注拢斥忱喇剥纱株妻木衫磅牟纶汲水氯模域举揽桥吩弯床角敛剔霸碰刮按买糯锁逾祸跃哇铁骆铆一袒恬袄剿绝寂站耙氨惠匆慌阅凶孪尊奖斗灭哉攫泣傲似征涂训恫拙蛰蔫醉杖辩蛾北哄缓志孔巳视梧爆包汞院辟砚弊圾巩诱铂蒸羔章诈刺彻亏统鹏湖酸梁混昏沸傻萨翻握冈晋门乳改伐叁沪练蛮喇巢再畜伤藤咙虽输伐市泅骗愚哉名隧鼎庐濒棋磋寿容贾夸鼻忽瓢申贪蜘骤咱雄挂式满筐蝴欧搅惰院鸥慕墓肚韦硝它锈今辨站陪赃和匈猿演匙殆扒郸妨甭涸垒熬瘫蕉天筐扳前。</p><p>13、1 第第第第8 8 8 8章章章章 线性控制系统的状态空间线性控制系统的状态空间 综合法综合法 2 本章主要内容本章主要内容 8.1 8.1 引言引言 8.2 8.2 状态反馈与输出反馈（掌握）状态反馈与输出反馈（掌握） 8.3 8.3 闭环系统的极点配置（掌握）闭环系统的极点配置（掌握） 8.48.4 李雅普诺夫第二方法与线性二次型最优李雅普诺夫第二方法与线性二次型最优 控制（了解）控制（了解） 8.5 8.5 状态观测器（掌握）状态观测器（掌握） 8.6 8.6 带有观测器的状态反馈控制系统（了解）带有观测器的状态反馈控制系统（了解） 8.7 8.7 鲁棒控制系统（。</p><p>14、______________________________________________________________________________________________________________ 1 请解释下列名字术语：自动控制系统、受控对象、扰动、给定值、参考输入、反馈。 解：自动控制。</p><p>15、5 25 对于典型二阶系统 已知参数 试确定截止频率和相角裕度 解 依题意 可设系统的开环传递函数为 绘制开环对数幅频特性曲线如图解5 25所示 得 5 26 对于典型二阶系统 已知 15 试计算相角裕度 解 依题意 可设系统的。</p><p>16、第五章 线性系统的频域分析与校正 习题与解答 5 1 试求题5 75图 a b 网络的频率特性 a b 图5 75 R C网络 解 a 依图 b 依图 5 2 某系统结构图如题5 76图所示 试根据频率特性的物理意义 求下列输入信号作用时 系统的。</p><p>17、目录 1 自动控制系统的基本概念 1 1 内容提要 1 2 习题与解答 2 自动控制系统的数学模型 2 1 内容提要 2 2 习题与解答 3 自动控制系统的时域分析 3 1 内容提要 3 2 习颗与他答 4 根轨迹法 4 1 内容提要 4 2 习题与解答 5 频率法 5 1 内容提要 5 2 习题与解答 6 控制系统的校正及综合 6 1 内容提要 6 2 习题与解答 7 非线性系统分析 7 1 内。</p><p>18、第五章线性系统的频域分析和校正 练习题和解答 5-1课题5-75求出图(a )、(b )网络的频率特性。 (a) (b )。 图5-75 R-C网络 解(a )参照附图 (b )根据附图 5-2某系统结构图如问题5-76图所示，从频率特性的物理意义，尝试求出以下的输入信号作用时，系统的稳态输出和稳态误差 (1) (2) 解系统闭环传递函数是：图5-76系统结构图 频率特性： 振幅特性： 相位频率特。</p><p>19、第 2 章习题及解答 2-1 建立图 2-33 所示各机械系统的微分方程 （其中为外力，、为位移； 为弹性系数，为阻尼系数，为质量；忽略重力影响及滑块与地面的摩擦） 。 )(tF)(tx)(ty kfm 图 2-33 系统原理图 解. （a）以平衡状态为基点，对质块m进行受力分析（不再 考虑重力影响） ，如图解 2-1(a)所示。根据牛顿定理可写出 2 2 )()( dt yd。</p>