计算机控制技术课后作业答案(西电版薛弘晔编)

1 计算机控制技术作业答案计算机控制技术作业答案 第一章作业答案 题 1 3 1 2 电源电压下降 电炉温度下降 热电偶检测到的电压下降 偏差增大 电压放大器 功率放大器输 出电压上升 电机转动通过减速器使调压器输出电压上升 电炉升温 3 电炉温度为设定温度时 偏差为零 当电炉温度改变时 偏差不为零 经放大电路 转动电动机使 调压器输出朝消除偏差方向变化 使系统维持在设定温度上 题 1 4 略 第二章作业答案 1 无源网络如下图所示 电压 无源网络如下图所示 电压 u1 t 为输入量 电压为输入量 电压 u2 t 为输出量 绘制动态框图并求传递函数 为输出量 绘制动态框图并求传递函数 答案 1221 2 1 2 1212 2 1 2 RRsRCRLsLCR R RRLssCRRLs R sU sU 2 求下图有源网络的传递函数 图中电压 求下图有源网络的传递函数 图中电压 u1 t 为输入量 电压为输入量 电压 u2 t 为输出量 为输出量 答案 1 1 224221 2 4221 42 1 2 1 3 sRCRCRCsRRCC sRC R R R R sU sU i o 放大器电动机减速器调压器电 炉 热电偶 给定值 执行机构执行机构 2 3 求下图所示系统的传递函数 求下图所示系统的传递函数 C s R s 和和 E s R s 答案 143212321332443 4321 1 HGGGGHGGGHGGHGG GGGG sR sC 1 1 4 2 sH HG sH sR sC sR sE 第三章作业答案 1 用劳斯判据判别下图系统的稳定性 用劳斯判据判别下图系统的稳定性 答案 劳斯判据表第一列为正实数 系统稳定 10101 10 2 sssR sC s 2 单位反馈系统的开环传递函数为 单位反馈系统的开环传递函数为 2 1 sss K sG 求能使系统闭环后稳定的开环放大系数求能使系统闭环后稳定的开环放大系数 K 的范围 的范围 答案 稳定条件 0 k 6 Ksss K sR sC s 23 23 3 已知单位反馈控制系统的开环传递函数为 已知单位反馈控制系统的开环传递函数为 11 0 5 0 8 2 ss s sG 求分别在单位阶跃 单位斜坡 单位抛物线函数输入时的系统误差 求分别在单位阶跃 单位斜坡 单位抛物线函数输入时的系统误差 答案 系统有两个积分环节 属二型系统 1 输入为单位阶跃信号 2 输入为单位斜坡信0 ss e 号 3 输入为单位抛物线信号 0 ss e 8 1 1 lim 0 sHsG ssR e s ss 1 10 ss s101 3 4 已知控制系统的开环传递函数为 已知控制系统的开环传递函数为 求系统截止频率求系统截止频率 c 绘制系统的开环对数频率特性曲线 绘制系统的开环对数频率特性曲线 答案 1 2 3 4 c 2 34rad s 5 P78 3 3 答案 1 K 10 1 s 2 K 20 1 s 6 P79 3 11 答案 1 c 1 414rad s 2 当输入为单位斜坡信号时 1 22 1 2 1 3 5 7 2 sss s s sHsG 3 2 414 1 321 22222 2 2 1 lg20 3 1lg20 2 1lg20lg205 7lg20 L 1 lg205 7lg20 L 21 lg6015lg20 2 lg 40lg205 7lg20 L 32 lg8030lg20 2 lg 20 2 lg 40lg205 7lg20 L 3 lg6020 3 lg 20 2 lg 20 2 lg 40lg205 7lg20 L decdBLdecdBL decdBLdecdBLdecdBL 16 4 6 8 5 5 5 14 5 37 1 0 3 21 10010 100 2 sssR sC s 5 0 10 srad n 3 16 100 2 1 e st n p 36 0 1 2 20010 200 2 sssR sC s 35 0 14 14210 srad n 9 30 100 2 1 e st n p 25 0 1 2 5 1 21 22 5 1lg201lg20lg202lg20 L lg202lg20 L 21 lg402lg20lg20lg202lg20 L 1 2 lg6020 5 lg 20lg20lg202lg20 L 2 0arctanarctan90 40 10 22 6 26 1 0 21 LdecdBLdecdBLdecdBL 5 19 8 15 7 54902 0arctanarctan90180 180 ccc 2 1 1 lim 1 1 lim 0 2 0 ssGssHsG s e ss ss 4 3 当开环放大倍数 K 20 时 特征方程 根据劳斯判据 系统稳定 第四章作业答案 1 P107 4 3 答案 6 4Hz 2 P107 4 4 答案 分辨率 1 28 精度 绝对精度 1 2 1 28V满 29 3mV 0 04 相对精 度 1 28 100 0 39 3 P107 4 5 答案 略 4 P107 4 6 答案 略 第五章作业答案 1 P126 5 5 答案 略 4 P127 6 6 答案 第六章作业答案 1 P142 6 1 答案 前向差分 后向差分 双线性变换 2 P143 6 3 答案 2056 20 23 sss s 02056 23 sss k j jekeku 0 76 11 2 1 2 76 13 1 kekekukuku 1 22 1 11 zTTT zTTT zD 1 1 2 2 2 1 2 1 ku TT T ke TT T ke TT TT ku 1 22 1 11 zTTT zTTT zD 1 1 2 2 2 1 2 1 ku TT T ke TT T ke TT TT ku 1 1 2 2 2 1 2 1 ku T TT ke T TT ke T T ku 1 22 1 11 2 2 2 2 zTTTT zTTTT zD 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 ku TT TT ke TT TT ke TT TT ku 5 3 P143 6 6 答案 略 第七章作业答案 7 3 3 7 7 4 2 3 7 6 2 k 1 2 3 补充作业 1 补充作业 2 1 当 K 8 时 系统不稳定 2 作变换 z w 1 w 1 由劳斯判据得 0 K 5 82 系统稳定 7 10 解得 7 13 k zzx aTaT aT ebTzez bTzez zx 22 2 cos 2 cos k kx21 kk kkx 1 2 2 2 4 12 1 k kx 1 21 21 zR zHGzG zGzG zC 54 0 594 0 54 4135 1 4 594 0135 1 2 KzKz zK zR zC 054 008 9 188 1 92 6 729 1 2 KwKKw 32 32 61 421 zz zz zD 3 2 6 3 4 2 2 kukukekekeku 368 0 1 1 717 0 1 368 0 1 11 11 11 zz zz sss e ZzG sT 717 0 1 1 1 2 22 1 21 1 1 11 21 zfzfzz zfzz