自动控制理论刘丁著课后习题二~八答案 .docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -习题 22-1. （ 1）线性，时变，动态（ 2）非线性，时变，动态（ 3）非线性，定常，动态（ 4）非线性，定常，静态（ 5）非线性，定常，动态（ 6）非线性，定常，静态可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-2. （ a）F s21ss2 est1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ b）F s11t1se s2st1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ c）F s1

2、t1s1e t1s 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1t s2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-3.1F sc1c2,clim s1s 21 , clim s3s21可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1s1s3s1s24s322s3s24s32可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1111t3tF s, 得到：（ft）（ee）2 s1s322 f t1+cost-5*sint可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(3) ft11 e t sin t1 e t cost可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结222可编

3、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(4) f t1 e t19 t e 10 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结8181可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5 f t 1t 2 e t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结213t13 t6 f ttee32412(4) syms s FF=ilaplace1/s3+21*s2+120*s+100运行结果： F =1/81*exp-t-1/9*t*exp-10*t-1/81*exp-10*t(5) syms s FF=ilaplaces2+2*s+3/s+13运行结果： F =t2*exp-t+e

4、xp-t 6 F=ilaplaces+2/s*s+3*s+12运行结果： F = 2/3+1/12*exp-3*t-1/2*t*exp-t-3/4*exp-t2-4.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t(1) xt1e Trt 1t xtt T 1te T rt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) x t 2 e 2 sin 33 t32tx t11te t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1

5、 页，共 32 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -2-5.UR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ a）cU rR1R22R1 R2 s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ b） U cR1 R2 csR2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U rR1R2R1 R2 cs可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-6（ a） U cU rR2 CsR1Cs1 ，实际上是一

6、个PI 掌握器。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ b） U cU rz3 z4z2 z4z1 z3z3 z2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-7a GsY2 sk1f1 sk2f2 s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Y1 sk1f1 sk2f2 sk1 f1s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b GsU 0 s1R1C1s1R2C2 s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U

7、1 s1R1C1 s1R2C2 sR1C2 s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-8 系统的传递函数为Gs3s2，脉冲响应为c t4e 2 te t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-9 a）Y sX ss210s221s103s2bH s2 s1cG s10s s21可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-10 a G2G11G1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-11aC sG0G2G1

8、G2C s2Gb可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R s1G1G2R s2G可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-12.GkG1G2G3G1G4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1G1G2 H1G2 G3H 2G4 H 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C sGkG1G2G3G1G4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R s1Gk E s1R s1Gk1G1G2 G311G1G2 G3G1G4G1G2H1G1G4G1G2 H1G2 G3 H 2G1G2 H1G2G3 H2G4 H 2G2G3 H2G4H 2G4H 2可编辑资

9、料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-13x1k1rtctx3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结x2 Tx3rtx3x1x2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结c tk2 x3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 32 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中 r t是输入量 ; c t 是输出量;x1,

10、x2 , x3为中间变量。, k1, k2为常数 . 画出系统可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的动态结构图，并求传递函数C sR s.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结sx2RK 1x11x3CK可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结_sTs 12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结习题 2-13可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Csk1k 2sK 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Rs1s Ts 1Ts 1k1k1k2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结s Ts 1s Ts 12K2 sK1 K2可

11、编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ts22-14sK1K 2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：内环的传函：G 内 sG2G 3G 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1H 3G2H 2GG 42G3 G 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结G2G3 G 41H 3G3 G4H 2G 2G3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结G1G内GB1G1G内 H 11H 3G3 G4G1G2 G3G4 H 2 G2G3G1G2 G3G4 H 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-15G1 G2G2可编辑资料 - - -

12、 欢迎下载精品名师归纳总结答案：CsRN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1G1G2 H1G1G2 H可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-16答案：（ 1） T1G1H1G3 H 2G1G2 G3 G3G4 H 3G3 G4 G1H1G3 H 2G1G2G3H 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2） TG1G2 G3G4 G5 G6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1G2 G3 H 2G4G5 H 3G3 G4 H1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - -

13、- 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 32 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 3） T1G1G2 H1G1G2 G3 G2G3 H 2G1G2 G3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 4） TG1G2G3G4 G5G1G6G4G5G1G2 G71G4 H1可编辑资料 - - - 欢迎下载精

14、品名师归纳总结1G4 H 1G2 G7 H 2G6 G4 G5 H 2G2G3G4G5 H 2G4 H1G2G7 H 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Y2-17. 1 ）Rb1 sb22sa1 sa2Y2）Rs3b s212a1sb2 sb3a2 sa3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-181）先求 Cs/Rs令 nt=0，就K1 K2 K3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C ss Ts1K1 K2 K 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Rs1K1K 2 K3Ts2sK1 K2

15、K 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结s Ts1求 Cs/Ns此时可令rt=0，就KKK KK可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结34G123K K K GK s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C sN sTs110 s Ts1K KK123312042TssK 1K 2K 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结s Ts12）要想排除干扰对输出的影响，就Cs/Ns=0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结即 G0sK 4 sK 1 K 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-19 答案：状态空间表达式为R11可编辑

16、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结x1LLx1Lur可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结x2yuc10x20C01x1x2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Y s11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结系统的传递函数为GsU r sC sIA BD=LCs 2RCs1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-20 . 答案G2=tf2,1 1 0;H2=tf1 2,1 3;G1=tf10,1 1;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 32 页 - - -

17、- - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -H1=tf5 0,1 6 8;G=feedbackG2,H2,-1 Gb=feedbackseriesG1,G,H1 Transfer function:2 s + 6-s3 + 4 s2 + 5 s + 4 Transfer function:20 s3 + 180 s2 + 520 s + 480-s6 + 11 s5 + 47 s4 + 103 s3 + 230 s2 + 396 s + 322-21. 答案：G1=tf2 6 5,1 4 5

18、 2;G2=tf1 4 1,1 9 8 0;z=-3 -7;p=-1 -4 -6; k=5;G3=zpkz,p,k;G=seriesseriesG1,G2,G3%G=G1*G2*G3 Gtf=tfG运行结果：Zero/pole/gain:10 s+3.732 s+3 s+7 s+0.2679 s2 + 3s + 2.5- s s+8 s+6 s+4 s+2 s+14Transfer function:10 s6 + 170 s5 + 1065 s4 + 3150 s3 + 4580 s2 + 2980 s + 525-s9 + 24 s8 + 226 s7 + 1084 s6 + 2905 s

19、5 + 4516 s4 + 4044 s3 + 1936 s2 + 384 s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 32 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -习题 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 答案：K t =0.3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 此温度计的时间常数T= t/4=15 秒可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.

20、 答案：s10.1s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4. 答案： b 变大系统阶跃响应的推迟时间、上升时间和调剂时间都加长。Y2 s25.X s2 s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6. 略7.答案：1 G s600s270s600,（2） wn24.5 ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结8. 答案：t p1.24,%9.5% ts1.585% 或 t s2.112%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结9.1）开环零点-2.5开环极点-0.52）闭环零点-2.5闭环极点-0.4500 0.8930i可编辑资料 - - - 欢迎下载

21、精品名师归纳总结3） n1=0.45可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4） tr1.38ts7.96%22.6%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10. 答案：KH =0.9,K0 =10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11. 答案： K47,0.112. 答案： 313. 答案：（ 1）不稳固，右半S 平面有 2 个根。（ 2）不稳固，右半S 平面有 2 个根。（ 3）不稳固，右半S 平面有 1 个根。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结14. 略15. 答案：系统的参数K ,的稳固域为0， 0K20。可编辑资料 - - - 欢迎下载精

22、品名师归纳总结16. 答案： 5K149917. 答案：（1）由 Ds 表达式可见，当0 时系统结构不稳固。当0 时系统总是稳固的。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）由1 K 2可见2 K1%t3.57snK 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 3）essaaKK 1ess。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 32 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - -

23、 - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M18. 答案：T 、 T与 K 均大于 0 且 0K1时闭环系统是稳固的。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结19. 答案：aessnTzK11K 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20. 证明：B sGk s1Gk s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Gk sB s1B s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载

24、精品名师归纳总结G sKsbs2ak s是 I 型系统。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K VlimbsG s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结esss0aK1ak K vbKB可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21. K vB22.ess与 K 成反比，与B 成正比K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结G=tf80,1 2 0;GB=feedbackG,1; t=0:0.01:1;y,t=stepGB; e=1-y; m=lengtht;subplot2,1,1,plott,y,k,t,o

25、nesm,1,k-. %draw unit step response curve titleunit step response,FontSize,8xlabelTimesec.,Position,5.5 -0.21,FontSize,8ylabelAmplitude,FontSize,8 axis0 6 0 2subplot2,1,2, plott,e,k,t,zerosm,1,k-. %draw error response curve titleerror response,FontSize,8xlabelTimesec.,Position,5.5 -1.21,FontSize,8 y

26、labelAmplitude,FontSize,8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页，共 32 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -unit step response2uedltip1m A0012345Timesec. 6error response1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结le dutipmA0-1012345Timesec. 6可编辑资料 - - - 欢迎

27、下载精品名师归纳总结23clear num=1;den=conv0.5 1 0,4 1;rangek=0.2,0.8,1.2;t=linspace1,60,300; for j=1:3s1=tfnum*rangekj,den; sys=feedbacks1,1; y:,j=stepsys,t;end plott,y:,1,k,t,y:,2,r,t,y:,3,btitleunit step response under different k,FontSize,8 xlabelTimesec.,Position,50 -1.8,FontSize,8 ylabelAmplitude,FontSiz

28、e,8axis0 60 -1.5 3.5gtextk=0.2,gtextk=0.8,gtextk=1.2unit step response under different k3.53可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.521.5k=1.2k=0.8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ek=0.2dutil 1pmA 0.50-0.5-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结-1.50102030405060Timesec.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结求当 k =0.8 时系统的性能指标clear num=1;den=conv0.5 1

29、 0,4 1; k=0.8;num=num*k;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页，共 32 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -s1=tfnum,den; sys=feedbacks1,1; t=0:0.005:50;y=stepsys,t; r=1;while yr0.98 & ys1.02 s=s-1;end settling_time=s+1*0.005运行结果：rise_tim

30、e =4.5350peak_time =7.7950max_overshoot = 0.5710settling_time = 46.855024 num=6.3223 18 12.811den=1 6 11.3223 18 12.811stepnum,den25 num=1for kesi=0:0.2:1sys=tfnum,1 2*kesi 1;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页，共 32 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结endstepsys hold on可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结习题 41(a) bc可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页，共 32 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -def2 12证明： sj代入 1 G