自动控制原理谢克明第三版部分习题答案.docx
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自动控制原理谢克明第三版部分习题答案
C2-1(a)
《自动控制原理(第3版)》部分习题答案
(R2sL)(R,Cs1)
(R2sL)(RCs1)R
G(s)
R
R
K1
G?
(s)
■^RCs1)
R3
K?
(T?
s1)
G3(s)
K3
G4G)
(S)
cm
Ua(s)
JLaS?
(LafJRa)S
fRaCeCm
G5(s)
(S)
(LaSRa)
Ml(s)
JLaS?
(LafJRa)S
fRaCeCm
G6(s)
Uf(s)
Kf
(S)
(s)
G(s)G?
(s)G3(s)G4(s)
C2-2
Ur(S)
(S)
Ml(s)
1G(s)G2(s)G3(s)G4(s)G6(s)
G5(s)
1G(s)G2(s)G3(s)G4(s)G6(s)
C2-4(a)G(s)
RaLs
(R1&R3)LsR(R2R3)
C2-4(b)G(s)
RaLs
(R2R3)LsR1(R?
R3)
C2-5
C2-7
c(s)
丽
c(s)
R2(s)
C2(s)
丽
C2(s)
C2-8
1G(s)G3(s)G2(s)G4(s)Gds)G7(s)G6(s)GzggW)GgggW)
G2(S)G8(S)G3(S)G2(S)G6(S)
1G(sG(s)G2(s)G4(s)G(s)G7(s)G6(s)G2(s)G8(s)G5(s)G!
(s)G3(s)G2(s)G4(s)
G2(s)G4(s)[1G(s)G3(s)]G2(s)G8(s)G5(s)
1G(s)G3(s)G2(s)G4(s)G(s)G7(s)G6(s)G2(s)G8(s)G5(s)G(s)G3(s)G2(s)G4(s)
G(s)G7(s)G4(s)[1G(s)G3(s)]G
1Gi(s)G3(s)G2(s)G4(s)Gi(s)G7(s)G6(s)G2(s)G8(s)G5(s)Gi(s)G3(s)G2(s)G4(s)
G(s)
Ga(S)
Gi(S)G2(S)G3(S)G4(s)
1G(s)Hi(s)G2(s)G3(s)H2(s)G4(s)H3(s)Gi(s)G2(s)G3(s)H3(s)G(s)G2(s)G3(s)Hi(s)H2(s)
GGG4(s)[1GH3(s)G5G6H4G)]G2GsG6(s)[1G3H1G)GG4H2G)]GG3G5G6G)G2GGG4(s)
1G3H1(s)G3G4H2G)G5H3G)GG6H4G)G3G5G)GGH1H2G)G3G5G6H1H42)GG4G5H2H3(s)GGaGGsHzHaW
Gb(s)
G(s)G2(s)G3(s)G5(s)G3(s)[1G2(s)]G4(s)[1G^s)G2(s)2G(s)G2(s)]
C3-1G(s)
TsTs
eTse
C3-2
(s)
0.9s*2
~2
s11s10
s10
C3-3
c精(t)
c近(t)
10t0.283e5tsin(5t45°)
5t0
1.4esin(5t45)
C3-4
G(s)
2*0.23
(s)
s(s0.5)2*0.23
2
s0.5s0.23
b,TiT2
C3-5K-2
C3-6阶跃信号作用下稳态误差为零,要求anbm
加速度信号作用下稳态误差为零,要求anbm,an1bm1,an2bm2
C3-7Gc(S)
S
心(邛1)
C3-8G(s)
4
2
s(s4s6)
C3-9G(s)
50
s(s212s25)
C3-100.243
C3-11
(1)0K6,
(2)结构不稳(3)0K3^4)0K10/3
C3-12
(1)0K15,
(2)0.72K6.24
C3-13
(1)系统稳疋
(2)系统不稳疋,有两个右根,(3)系统稳疋(4)系统不稳疋,有二个右根
C3-14K
3,.5
C3-15
1
Gn(s)
G3G)
Gr(s)
1G3(s)H(s)
G2(S)G3(S)
C4-1
图略
32
23
C4-2
(1)图略
⑵(X
)2
y
2
4
C4-3
(1)图略
(2)0.4
K
0.5
C4-4
分会点和渐近线
di=0,d2,d3=E)4厂2)(厂18)
4
a
a
2
a
2
2
(1)
当a
2时,
d10,d2
d3
2图略
⑵
当a
18时,
d10,d2
d3
6图略
⑶当0 ⑷当2 ⑸当a18时,di,d2,d3三个不同实数分会点,a0图略 C4-5 (1)图略,原系统不稳定; (2)增加零点且选择合适位置,可是系统稳定,零点0Z5 3 C4-6图略,系统稳定K- 4 C4-7 (1)图略 ⑵当0.86K29.14,系统为欠阻尼状态,且K1.87阻尼比最小,系统地闭环极点为 3j2.8 (3)试探求得K2,闭环极点4j2.8,Mp1.06,ts0.75~1 C4-8 (1)等效开环传递函数为: G(s)K(SB正反馈系统根轨迹,图略 s(s2) ⑵系统稳定0K2 ⑶K2, KaK s(4s24sK)=s(4s24s10) C4-10 (1)图略 (2)K64,12 ⑶0.5,s,21j3 C4-11 (1)图略 (2)不在根轨迹上; ⑶c(t)1cos4t C4-12等效开环传递函数为 K 4s24s16) K s(s4)(s2 4),K=8时试探求 特征根• 第5章 C5-1 (1) C5-1 (2) ■'S C5-1(3) C5-1(4) C5-2 (1)c(t)0.83sin(t3004.76°) ⑵c(t)0.83sin(t4.760)1.64cos(2t45°9.460) C5-3 当£T2,系统稳定 卜 当T|T2,系统不稳定. C5-4G(S)亍 S10S100 C5-5 (d) G(s)s(100s1)(0.1s1)'1.66 C5-6 (1)K=1 _1掷产 7神 ⑵K=25 (3)K=2.56(或精确求K=3.1) C5-7 (a)稳定,(b)不稳定,(c)稳定,(d)稳定,(e)不稳定,⑴稳定,(g)不稳定,(h)不稳定,(i)不稳定,(j)不稳定, C5-8K10和25K10000 C5-9 (1) (2)闭环系统稳定; (3)78.5°,Kg (4)K增大10倍,对数幅值上升,但相频特性不变,系统的快速性提高,平稳性降低,系 统地抗干扰性降低。 C5-10 (1) 5.60,Kg6.02dB (2)闭环系统不稳定 (3)0 (4)K C5-11 C5-12 K2.5 0.5 0.1 (S) MP .413 0.012s2 12.4%,ts 0.011s1 0.054~0.072 C5-13 (1)K=2.08 (2)K=1.098 (3)K=0.588 C6-1 (1)为超前校正装置 R|R2 G(s) R3 K虫卫,侃 R3 R^Cs1黑CT R4C (2)为滞后校正装置 G(s) R3R〔Cs1 KRl,TRC K— Ts1 (3)为滞后校正装置 R\R2 G(s)讨 &RR? C2s1 R2Gs (R2C2s1)R4C1s1 KtK1tJ1R2c2,T2R4c1,T3(R1R4)c1 C6-2BODE图略 (1)为超前校正装置,系统地快速性提高,系统的平稳性提高没变. (2)为滞后校正装置,系统地快速性下降,系统的平稳性提高提高. K(bs1)K1(£s1)(T2S1)(邛1)es1) ,抗干扰性下降,系统的稳态特性 ,抗干扰性提高,系统的稳态特性 C6-3⑴略 ⑵Gc(s)(「25s1)(°.1s" (0.625s1)(0.05s1) C6-9Kt0.097 C6-10K0.045,Gc(s) 0.45 2 C6-11Gc(s)0.47s,G2c(s)(s1.35s) s1 C6-12串联校正Gc(s),(T) s s 复合校正Gc(s) K 第7章 Xx2&0x0 (1).2o2图略 gx&0x10x0 x0 图略 x0 &(x1)2x&(咅01)2 &(x1)2&0(X101)2 C7-2奇点(1,0)为稳定焦点和奇点(-1,0)为不稳定鞍点.图略 C7-3 1.e1, 2.e1 3.e1 C7-4 1.&0 2•必0 C7-6 d& (2&! 5e)奇点(0,0)为稳定焦点; de (& d& 52& 等倾线方程: &5图略 de & 2 d& 52& 5 等倾线方程: & de & 2 d& &5e 2 2奇点(0.4,0)为稳定焦点; de 2& 图略 d& &5e 2奇点(-0.4,0)为稳定焦点; de 2& 1•&0,e1&0,e1&旳图略 2.e&0,e1&0,e1&e+A2 C7-10(a)相交,但为不稳定的自持振荡 (b)相交,为稳定的自持振荡 (c)不包围,系统稳定 (d)不包围,系统稳定 (e)相交依次为不稳定的自持振荡,稳定的自持振荡,不稳定的自持振荡 (f)相交,为稳定的自持振荡 (g)相交两点,上面为不稳定的自持振荡,下面为稳定的自持振荡 (h)相交两点,上面为不稳定的自持振荡,下面为稳定的自持振荡 C7-11第(3)个系统的分析准确性高 C7-12 (1)图略Kmax1.5 (2)迈A2.5 2 C7-15图略c点的振荡频率和幅值2,A0.4 C7-16图略 (1)相交,产生稳定的自持振荡 (2)自持振荡频率和幅值2,A3.75 C8-4 (1)eSs, (2)eSs0 C8-5c(0)0,c (1)1,c (2)4,c(3)15,c(4)56L C8-6 11 (1)c(kT)- (1) 2 *11 ⑵c(t)[( 123 7( 2)k 2)k5( 2 ;(3)k] 4 3)k (tkT) C8-7 C(z) 10 z 10 z 3 2T ze 3z 5T : e C(z) 2z* 5z z 2T ez 5Te C8-8 * c(t) [1eT ](t kT) C8-9 (z) G(z) 1 GHdz) gh2 (z) (z) G(z) 1 GHdz) G(z)H2(z) C8-10 系统稳定,es s C8-11 K<16.7 C8-12c*(t) 2.4(t T) 0.36 (t C8-15D(z) 2T)0,336(t3T)L 121 (2zz)(10.367z) (1z1)(0.367z10.266z2) G(s)G3(s)2G(s)G2(s)G2(s)G3(s)2G(s)G2(sG(s) 2 s
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- 自动控制 原理 谢克明 第三 部分 习题 答案
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