控制工程基础第三版习题答案_清华大学董景新.doc

PAGE 62 - C第一章 1-1 解：（1）B （2） B （3）B （4）A 1-2 解： 优点 缺点 开环 简单，不存在稳定性问题 精度低，不抗干扰 闭环 精度高，抗干扰 复杂，设计不当易振荡 1-3 解：（1）自行车打气如图1-1所示职能方块图，为闭环系统。 图1-1 （2）普通电烙铁的职能方块图如图1-2所示，为开环系统。 图1-2 （3）车玩具的职能方块图如图1-3所示，为开环系统。 图1-3 （4）船自动舵的职能方块图如图1-4所示，为闭环系统。 图1-4 （5）灯自动开关的职能方块图如图1-5所示，为开环系统。 图1-5 1-4 解：系统输入量：被记录的电压信号U2 系统输出量：记录笔的位移L 被控对象：记录笔 1-5 解：（a）：对于图（a）所示的系统，水箱中输出流量和输入流量决定了水箱的水位变化，水位的高低决定了浮球的位置，流量通过杠杆机械对应阀门的开启大小，阀门的大小决定输入流量补偿输出流量，最终水位保持一定值。其职能方块图如下图所示： （b）：对于（b）图所示的系统，控制水位的过程与图（a）系统中浮球的位置通过杠杆机构操纵双向触点电开关，两个触点电机正、反转，电机的正、反转对应阀门的开大、开小，系统由于使用了电机，系统的反应加快，其职能方块图如下图所示： 1-6：试画出实验室用恒温箱职能方块图。 解：根据一般实验室用恒温箱的工作原理图，画出其职能方块图如下： （注：1-5中有部分文学是根据上下文理解的，因为原版中缺失；1-6为类似书中原体，不是原体，请注意！） 第二章 2-1 解： （1）: （2）: （3）: （4）: （5）: （6）: （7）: （8）: 2-2 解： （1）: （2）: （3）: （4）: （5）: （6）: （7）: 2-3 解： （1） 对原方程取拉氏变换，得： 将初始条件代入，得： 取拉氏反变换，得： （2） 当t=0时，将初始条件代入方程，得： 50+100x(0)＝300 则x(0)=2.5 对原方程取拉氏变换，得： sx(s)-x(0)+100x(s)=300/s 将x(0)=2.5代入，得： 取拉氏反变换，得： 2-4 解：该曲线表示的函数为： 则其拉氏变换为： 2-5 解： 将上式拉氏变换，得： 又当 2-6 解： （a）传递函数： （b）传递函数： （ｃ）传递函数： （ｄ）传递函数： 2-7 解： 通过方块图的变换，系统可等价为下图： 2-8 解： 2-9 解： （a） （b） （c） （d） （e） （f） (g) 2-10 解： （a） （b） （c） 2-11 解： （a） （b） （c） （d） 2-12 解： （a） （b） 2-13 解： （a） （b） 2-14 解： 2-15 解： （1） （2） 2-16 解： 2-17 解： 2-18 解： 以题可画出方块图如下： 2-19 解： 2-20 解： 2-21 解： （1） （2、3、4）缺 2-22 以后缺 第三章 3-1解： 3-2 3-3 解： 3-4 解： 3-5 3-6 解： 3-7 解： 3-8 解： 3-9 解： 3-10 3-11 3-12 解： 3-13 解： 3-14解： 3-15 3-16 3-17 解： 3-18 3-19 解： 3-20 解： 3-21 解： 3-22 解： 3-23 解： 3-24 3-25 解： 3-26、3-27 缺 3-28 解： 3-29、3-30 缺 3-31 解： 3-32、3-33缺 第四章 4-1 解： 4-2 解： 4-3 解： 4-4 解： 4-5 解： 4-6 解： （a） (b) (c) (d) (e) 4-7 4-8、4-9 缺 4-10 解： 4-11 解： 4-12解： 4-13、4-14、4-15 缺 4-16解： 4-17 缺 4-18 解： 4-19、4-20、4-21 缺 第五章 5-1 5-2、5-3、5-4 缺 5-5 5-6 缺 5-7 5-8 5-9、5-10 缺 5-11 5-12 5-13 缺 5-14 5-15 缺 5-16 解： 5-17 缺 5-18 解： 5-19 解： 5-20 解： 5-21、5-22、5-23、5-24 缺 5-25 解： 5-26 缺 附题：设单位反馈的开环传递函数为 试用乃氏判据确定该系统在K=1和K=10时的稳定性。 第六章 6-1 解： （1） （2） （3） （4） ＝0 6-2 解： （1） (2) 6-3 解： 6-4 解： 6-5 解： 6-6 解：(a) （b） 6-7 解： 6