2022年《自动控制原理》李晓秀教学总结.docx

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1、精品_精品资料_自动掌握原理（第2 版）李晓秀第 1 章习题答案1-3 题系统的掌握任务是保持发电机端电压U 不变.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_当负载恒定发电机的端电压U 等于设定值U 0 时, U0 ,电动机不动,电位器滑臂不动,励可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_磁电流I f 恒定.当负载转变,发电机的端电压U 不等于设定值U 0 时, U0, U 经放大器放可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_大后掌握电动机转动,电位器滑臂移动动,使得励磁电流I f

2、 转变,调整发电机的端电压U ,直到可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_UU 0 .系统框图为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U 0U放大器电动机电位器负载I fU发电机可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1-4 题（ 1）在炉温掌握系统中,输出量为电炉内温度,设为Tc .输入量为给定毫伏信号,设可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_为 ur.扰动输入为电炉的环境温度和自耦调压器输入电压的波动等.被控对象为电炉.掌握装置有可编辑资料 - - - 欢

3、迎下载精品_精品资料_电压放大器、功率放大器、可逆电动机、减速器、调压器等.系统框图为：扰动可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_uru电压、功率放大可逆电动机减速器Tc调压器电炉可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_u f热电耦可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）炉温掌握系统的任务是使炉内温度值保持不变.当炉内温度与设定温度相等时,ur 等于可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_u f ,即 u0 ,可逆电动机电枢电压为0,电动机不转动,调压器滑臂不动,炉温温度不转变.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_如实际温度小于给定温度,u

4、uru f0 ,经放大后掌握可逆电动机转动使调压器滑臂上移,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_使加热器电压增大,调高炉温.如实际温度大于给定温度,uuru f0 ,经放大后掌握可逆电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_动机转动使调压器滑臂下移,使加热器电压减小, 降低炉温. 使得 uf和 ur之间的偏差减小甚至排除,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_实现了温度的自动掌握.1-5 题（ 1） 在水位掌握系统中,输出量为水位高度H .输入量为给定电压 ug .扰动

5、输入为出水量等.系统原理框图为：出水可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ug放大器电动机减速器H进水阀水箱可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_u f浮球可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）当实际水位高度H 为设定高度时,与受浮球掌握的电位器滑臂位置对应的uf 与给定电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_压 ug相等,电动机不转动,进水阀门维护不变.如水位下降,电位器滑臂上移,u f 增大,偏差可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_uugu f0 ,经放大后掌握电动机逆转调大进水阀门

6、,加大进水量使水位上升.如水位上升可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_降,电位器滑臂下移,u f 减小,偏差uugu f0 ,经放大后掌握电动机正转调小进水阀门,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_减小进水量使水位下降,实现了水位的自动掌握.第 2 章 习题答案可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2-1 题a) R1CR2Cduc tuc tR C dur t u t 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2rdtdt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_duc t b11u tdu r t 1ur t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

7、_精品资料_cdtR2CR1CdtR1C2-2 题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_dF12.65 1.1y1.1dyy0.253.03可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F3.03y可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2-3 题dQ0.002110.0021可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_dH2HH 02.253可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Q0.0030.0021 H2.250.00150.0021 H可编辑资料 - - -

8、 欢迎下载精品_精品资料_2-4 题Xc s331fsk2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_aX r s 11 fs1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_X c sk1k2 f1 sk11 f2 s1k2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_b) fff可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_X r s 1 s k112 s12 sk2k1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2-5 题U c saU r s R1R2C1C2sC1R2C1C 2sC1C2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_

9、精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U c sbU r sR1LCsLsR22 R1R2CL sR1R2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U sRC R C s2 RCR C s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_c) c1122112232可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Ur sR1LC1C2sR1R2C1C2LC2 sR1C1R2C2R1C2s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U sRC R C s2 RCR C

10、s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_d) c11221122可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U sR R C C s2RCR CRC s1r1212112212可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2-6 题010U c sR1C1s1R0C0s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_aU r sR 2 C C s22R0C1s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U c sbU r sRCs1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资

11、料_U c scR2 R1C1s1R0C0 s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U r sR0R1R2C1s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2-7 题aC sRs1G11 G2G2 G1G2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CsbG1G2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Rs1G2G3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CscG1G2G3G4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Rs1G1G2 H 1G2 H 1G2

12、G3H 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2-8 题解由微分方程组建立系统结构图为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R sx1x2x3sK1K 2x4K3sK 4x5Ts1C s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_K 5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_传递函数CsK 2 K 3K 4 sK 1K 2K 3K 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_RsTs2K K KK T1sKK K K KK K K可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2343312343452-9 题解由有源电路建立系统结构图为可编辑资料 -

13、- - 欢迎下载精品_精品资料_Ur s1R0C1sR2C2s1 R0C2sR3 R0 R3C3s1Uc s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_传递函数U c sK T2s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_U r sT1s1T3s1K T2s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_其中, KR3,TR C , TR C ,TR C可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R C210122233302可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2-10

14、 题C sG1G2G3G2G3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Rs1G2G1G2G3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CsG3N s1G2G2G3 G1G2G3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2-11 题作信号流图略CsP11P22P33P44G1G2G2G1G1H 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_aRs1G1H 1G1G2H 2G1H 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CsP11P22G1G2G31G2H 2 Rs1G

15、1H 1G2 H 2G3 H 3G1G2 H 3G1H1G2H 2G2H 2G3H 3b可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_c) Cs RsP11P22P33P44可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_G3G4G5G1G4G5G3G4G2 1G5G1G4G21G5 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1G1G3G4G5G3G4G5G6G1G3G4G5G3G5G1G5G4G5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C sdP11P22P33P44G1G22G1G2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R s1G1G23G1G2可编辑资料 - -

16、 - 欢迎下载精品_精品资料_2-12 题作信号流图略CsP11P22G1G2G3G3G41G1H 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Rs1G1H 1G3H 2G1G2 G3H 1H 2G1H 1G3H 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_EsP11P221G3H 2G4G3H 1H 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Rs1G1H 1G3H 2G1G2 G3H 1H 2G1H 1G3H 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2-13 题CsRsP11P22P33G1G2 G3 G4G3G4 G5G1G6 1G3 H 2 可编辑资料 -

17、- - 欢迎下载精品_精品资料_1G1 H 2G3 H 2G1G2 G3G4 H 3G3G4G5 H 3G1G6 H 3G1H 1G3 H 2G1G6 H 3G3 H 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2-14 题aC sP11P225010.52011029515.13可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Rs11020.5100.520.519.5CsP11P22abcded1bgRs1afbgchefghafchb可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_c) C s R sP11P22P33P44可编辑资料

18、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1G2 H1G4H 2G6H 3G3G4G5G1G2G3G4G5G6 H 4G7G3G4G5G6 H 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_G1G8G6H 4G7 H1G8G6H 4G8 H1G2H1G4H 2G2H1G6H 3G4H 2G6H 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_G4 H 2G1G8G6H 4G4H 2 G7 H1G8G6 H 4G4 H 2G8H1G2H 1G4 H 2G6 H 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P1G1G2 G3G4G5G611P

19、2G7 G3G4G5G621可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P3G1G8G611G4H 2P4G7G1G8G641G4H 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第 3 章 习题答案3-1 题1稳固2稳固3不稳固,2 个正实部根4稳固5临界稳固3-2 题10 K 320 K 1/23-3 题a0.1bK H0.85可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-4 题不具有1的稳固裕度3-5 题系统响应连续振荡,即系统临界稳固时K2665 4 ,4.062rad/s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-

20、6 题K2,a0.75可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-7 题K H0.9,K 010可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-8 题T0.25min,ess10T2.5 o C可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-9 题1 闭环传递函数C s36,单位脉冲响应ct7.2e 4t7.2e 9t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_R ss213s362n6,1.08可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

21、_精品资料_3-10 题 1ct 0.51e 10t 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2Cs8, ct2.51 1.2et sin1.48t55.9 o可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Rss22 s3.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Cs1.8272.3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-11 题0.31,n16.5,Rss210.23s272.3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3.12 题0.33,n2.27 , K 21/ 0.751.33,K13.87,a1.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料

22、_3-13 题 10.24,n2.12 ,p46% , ts6s 5% ts8s 2%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_20.5,n1 , p16.3% , ts6s 5% ts8s 2%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_31.25,n0.4 , p0 , ts15s 5% ts20s 2%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-14 题0.517,n1.45T0.67,K1.4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-15 题10.22520.59,n1.7Kn22.89,0.69可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 -

23、 - - 欢迎下载精品_精品资料_3-16 题n20.707p4.3%ts3s 5% ts4 s 2%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-17 题1K p50, K v0, K p0,ess可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) K p, K v78 , K p0,ess可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3) K p, K v, K p5,ess0.4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-18 题40 K 125/20可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-20 题 121ess可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品

24、资料_K 1K 2K 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 应当提高G1 s 部分的放大系数.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-21 题 （ 1）略可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2a3essa1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-22 题 1无内反馈 s 时,系统不稳固,内反馈s 存在时 , 只要取0.9 系统稳固.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2ess1105,内反馈 s 的存在使稳态误差增大.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3-23 题K32

25、,0.1875 ,第 4 章 习题答案可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-1 略可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-2 2,j 0在根轨迹上,0,j 1 和 3,j 2 不在根轨迹上.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-3（ 1）实轴上的两个会合点为0.63 和3.59 ,两个分别点为2.5 和7.28.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）实轴上的分别点为0.6 .渐进线：1A1.75 ,.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精

26、品资料_（ 3）实轴上的分别点为,根轨迹与虚轴交点为：32j1,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_渐进线：A,.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_33可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_24-42 10 2 ,圆方程：半径10 ,圆心0,0 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-5（ 1）分别点为0.59 ,会合点为3.41 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2） K r3, s2j2.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_

27、精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-6 分别点为 s10.83, K r10.34 . s24.38, Kr 211.66可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_根轨迹与虚轴交点为：j 2, K r2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 1） 2K r11.66可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2） K r2 稳固 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-7 （ 1）实轴上的分别点为0.845,根轨迹与虚轴交点为：j 22,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资

28、料_渐进线：A2 ,.3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2） 3.1K r48.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 3） K r48,2.83rad / s.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 4） K r8.34.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_闭环传递函数为：s4.56 s0.678.34j1.16 s0.67.j1 .16可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-8（ 1）稳固范畴是0K3 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）当0.5时, s1, 20.33j 0.58, K0.53 .可

29、编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可近似为二阶系统：Gs0.436s20.66s, %0.43616.3%, t s9.1s .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-9（ 1）实轴上的分别点为21.13.根轨迹与虚轴交点为：j 70.71 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_渐进线：A50 ,.3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）临界稳固的开环增益为150 .可编辑资料 - - - 欢迎下载

30、精品_精品资料_（ 3）开环增益为9.62 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-10 分别点为3.732.临界阻尼时K r5.46. 出射角：145 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-11 略.4-12 特点方程为 110K H s20 , 开环零极点：p1 .20.5j 3,.12, z10 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ss10分别点为： s3.732 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-13 出射角为18060 .入射角为135 .与虚轴交点为j2 , K1.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-14 由根轨迹通过 0.65j1.07 求出 T10.668 ,此时开环传递函数为6.68K s1.45.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_s s1 s2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-15（ 1） a9或a1 时有一个分别点.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品