控制工程基础第3版课后题答案清华大学出版.docx
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控制工程基础第3版课后题答案清华大学出版
控制工程基础课后习题
清华大学出版社
亲抄而不思则殆奥
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
第二章
2-1
解:
(1):
F(S)L[(4t)(t)]L[5(t)]L[t1(t)]L[21(t)]
05
1
2
S
2
S
5
1
2
S
2
S
(2):
F(S)
3s
2
2(s
5
25)
s
1e
(3):
F(S)
2
s
1
5tt(4):
)1()}
F(S)L{[4cos2(t)]1(te
66
ss
4Se14Se1
66
2
s
2
2
S5
2
s
4
S
5
(5):
F(S)006
2s2s
ee
6
SS
(6):
)]
F(S)L[6cos(3t4590)1(t
4
L[6cos3(t)1(t)]
44
S
6Se6Se
2
S
4
2
3
S
2
S
4
9
6ttte6tt
t
(7):
()[cos81()0.25sin81()]
FSLe
S62S8
(S6)
222S2S
2
8(S6)812
100
(8):
F(S)2
s
6
259e
2s2
s20(s20)9
2-2
解:
1eet
12
2t3t
(1):
)
(2)1()
f(t)L(
S2S3
1
(2):
sin21()
f(t)tt
2
1t
(3):
sin2)1()
f(t)e(cos2ttt
2
s
e
1et1t
(4):
)1
(1)
f(t)L(
S1
t
t2tt(5):
()(22)1()
ftteee
81515
t
81515
152
1ett
(6):
1()
f(t)L()sin
2
115152
22
(S)()
22
1
(7):
sin3)1()
f(t)(cos3ttt
3
2-3
解:
(1)对原方程取拉氏变换,得:
2
SX(S)Sx(0)x(0)6[SX(S)x(0)]8X(S)
1
S
将初始条件代入,得:
-1-
2
SX(S)S6SX(S)68X(S)
1
S
2
(S6S8)X(S)
1
S
S
6
X(S)
2
S
2
S(S
6S
6S
1
8)
177
848
S
S2S
4
取拉氏反变换,得:
x(t)
1
8
7
4
e
7
2te
8
4t
(2)当t=0时,将初始条件x(0)50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:
SX(S)-2.5100X(S)
300
S
X(S)
2.5S
S(S
300
100)
3
s
s
0.5
100
取拉氏反变换,得:
-100t
x(t)3-0.5e
2-4
解:
该曲线表示的函数为:
u(t)61(t0.0002)
则其拉氏变换为:
0.0002s
6e
U(s)
s
2-5
解:
3
dy
(t
0
dt
)
2
dx
1
(t
)
y(t)23x
0i
dt
(t
)
y
0
(0)
x(0)
i
0
将上式拉氏变换,得:
3SY
(S)
0
2Y(S)2SX(S)3X(
0ii
S)
(3S
2)Y(S)(2S3)X(
0i
S)
Y
0
(S)2S
3
X(S)3S2
i
-2-
极点
2
Sp-零点SZ
3
-
3
2
又当x(t)1(t)时
i
Xi(S)
1
S
Y(S)
0
Y(S)Xi
0
X(S)
i
(S)
2S
3S
3
2
1
S
y
0
()
lim
s0
S
Y
0
(S)
lim
s0
S
2S
3S
3
2
1
S
3
2
y
0
(0)
lim
s
S
Y
0
(S)
lim
s
S
2S
3S
3
2
1
S
2
3
2-6
解:
(a)传递函数:
C
G
1
1
GG
23
GH
3
3
G
G
23
H
2
GGG
12
3
R
1
G
1
1
G
3
GG
23
H
3
GGH
23
2
H
1
1
GH
3
GGHGGGH
32321231
(b)传递函数:
-3-
(c)传递函数:
(d)传递函数:
C
GG
1
2
R
1GHGHGGHHGGH
1122121212
3
2-7
解:
通过方块图的变换,系统可等价为下图:
-4-
2-8
解:
-5-
2-9
2-10
解:
(a)
(b)
(c)
2-11
解:
(a)
-6-
(b)
(c)
(d)
2-17
解:
-7-
第三章
3-1解:
3-2
3-3解:
-8-
3-5
-9-
3-6
解:
3-7
解:
-10-
3-8
解:
-11-
3-9
解:
3-10
3-11
-12-
3-13
解:
3-14解:
-13-
3-17
解:
3-18
-14-
3-19
解:
3-20
解:
-15-
3-22
解:
3-23
解:
-16-
3-24
3-28
解:
3-31
解:
-17-
第四章
4-3
解:
4-4
解:
-18-
4-5
解:
-19-
4-7
4-10
解:
4-16解:
-20-
4-18
解:
-21-
第五章
5-1
5-7
5-8
5-11
-22-
5-12
5-14
-23-
5-16
解:
5-18
解:
5-19解:
5-20
解:
-24-
5-25
解:
-25-
第六章
6-1
(1)
(2)
-26-
(3)
(4)
-27-
=0
6-2
解:
(1)
-28-
6-4
解:
-29-
6-6
解:
6-7解:
(1)
(2)
-30-
6-8
解:
6-9解:
-31-
6-10
解:
由于系统不稳定,因此系统误差为无穷大。
6-11
解:
-32-
6-13
解:
(1)
6-18
解:
-33-
6-16
解:
-34-
第七章
7-1
7-2
-35-
7-3
-36-
系统稳定
7-4
-37-
- 配套讲稿:
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