控制工程计划基础第三版习题答案清华大学出版社董景新.doc

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1、-_ + 目录目录第一章1第二章4第三章21第四章34第五章41第六章47第七章61- 1 -C C 第一章第一章1-11-1 解解：（1）B （2） B （3）B （4）A 1-21-2解解：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

2、能方块图如图 1-5 所示，为开环系统。图 1-5- 2 -1-4解解：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

3、方块图如下图所示：- 3 -1-6：试画出实验室用恒温箱职能方块图。：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！）- 4 -第二章第二章2-1 解解：（1）: )( 12)( 1)(5)()4()(tLttLtLttLSFSSSS215215022（2）: )25(253)(2ssSF（3）: 11)(2seSFs（4）: )( 1)6( 1)6(2cos4)(5tettLSFt51 44 51 2426226SsSe SsSess（5

4、）: Se SeSFss22 6600)( （6）: )4( 1)90453cos(6)(ttLSF96 36)4( 1)4(3cos624224SSe SSettLSS （7）: )( 18sin25. 0)( 18cos)(66ttetteLSFtt100128 8)6(2 8)6(622222SSS SSS（8）: 99 )20(5 2022)(262se ssSFs2-2 解：解：（1）: )( 1)2()32 21()(321teeSSLtftt（2）: )( 12sin21)(tttf（3）: )( 1)2sin212(cos)(tttetft（4）: ) 1( 1)1()(11

5、teSeLtfts- 5 -（5）: )( 1)22()(2teetetfttt（6）: )( 1215sin15158) )215()21(215 15158()(2221tte SLtft （7）: )( 1)3sin313(cos)(ttttf2-3 解：解： （1） 对原方程取拉氏变换，得：SSXxSSXxSxSXS1)(8)0()( 6)0()0()(2 将初始条件代入，得：61)()86(1)(86)(6)(22SSSXSSSSXSSXSSXS487247 81)86(16)(22SSSSSSSSSX取拉氏反变换，得：tteetx42 87 47 81)(（2） 当 t=0 时，将

6、初始条件代入方程，得：50)0(x 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：S300100X(S)2.5-SX(S)1005 . 03100)S(S3002.5SX(S)ss取拉氏反变换，得：-100t0.5e-3x(t) 2-4 解：解：该曲线表示的函数为：)0002. 0( 16)(ttu- 6 -则其拉氏变换为：sesUs0002. 06)( 2-5 解：解：0)0()0()(3)(2)(2)(301 00iixytxdttdxtydttdy将上式拉氏变换，得：2332

7、)()()()32()()23()(3)(2)(2)(30000SS SXSYSXSSYSSXSSXSYSSYiiii23-S 32-S Zp时时时时又当 时)( 1)(ttxiSSXi1)(SSSSXSXSYSYi i1 2332)()()()(0 0321 2332)()0(231 2332)()(limlimlimlim0000 00SSSSSYSySSSSSYSyssss2-6 解：解： （a）传递函数：1321232333211 2323332 12323332 11 111 HGGGHGGHGGGGHHGGHGGGGHGGHGGGGRC - 7 -（b）传递函数：（）传递函数：-

8、8 -（）传递函数：3212121221121 1HGGHHGGHGHGGG RC 2-7 解：解： 通过方块图的变换，系统可等价为下图：- 9 -2-8 解：解：2-9 解：解： （a）- 10 -（b）（c）（d）- 11 -（e）（f）- 12 -(g)2-10 解：解： （a）（b）- 13 -（c）2-11 解：解： （a）（b）- 14 -（c）（d）2-12 解：解： （a）- 15 -（b）- 16 -2-13 解：解： （a）（b）- 17 -2-14 解：解：2-15 解：解： （1）（2）- 18 -2-16 解：解：2-17 解：解：- 19 -2-18 解：解： 以题

9、可画出方块图如下：2-19 解：解：2-20 解：解：- 20 -2-21 解：解： （1）（2、3、4）缺 2-22 以后缺以后缺- 21 -第三章第三章3-1 解：解：3-23-3 解：解：- 22 -3-4 解：解：- 23 -3-53-6 解：解：- 24 -3-7 解：解：- 25 -3-8 解：解：- 26 -3-9 解：解：3-103-11- 27 -3-12 解：解：3-13 解：解：- 28 -3-14 解：解：3-153-16- 29 -3-17 解：解：3-18- 30 -3-19 解：解：3-20 解：解：- 31 -3-21 解：解：- 32 -3-22 解：解：3-

10、23 解：解：- 33 -3-243-25 解：解：3-26、3-27 缺缺 3-28 解：解：3-29、3-30 缺缺 3-31 解：解：- 34 -3-32、3-33 缺缺第四章第四章4-1 解：解：- 35 -4-2 解：解：4-3 解：解：- 36 -4-4 解：解： 4-5- 37 -解：解：4-6 解：解： （a）(b)- 38 -(c)(d)(e)4-7- 39 -4-8、4-9 缺缺 4-10 解：解：4-11 解：解：- 40 -4-12 解：解：4-13、4-14、4-15 缺缺- 41 -4-16 解：解：4-17 缺缺 4-18 解：解：4-19、4-20、4-21 缺

11、缺- 42 -第五章第五章5-15-2、5-3、5-4 缺缺 5-5- 43 -5-6 缺缺 5-75-85-9、5-10 缺缺- 44 -5-115-125-13 缺缺- 45 -5-145-15 缺缺 5-16 解：解：5-17 缺缺 5-18 解：解：- 46 -5-19 解：解：5-20 解：解：5-21、5-22、5-23、5-24 缺缺 5-25 解：解：5-26 缺缺 附题附题：设单位反馈的开环传递函数为)10)(2()5 . 0(10)(2SSSSKSG试用乃氏判据确定该系统在 K=1 和 K=10 时的稳定性。- 47 - 48 -第六章第六章6-1 解：解： （1）（2）-

12、 49 -（3）- 50 -（4）06-2解：解：（1）- 51 -(2)6-3解：解：- 52 -6-4解：解：- 53 -6-5解：解：- 54 -6-6 解：解：(a)（b）- 55 -6-7 解：解：- 56 -6-8 解：解： （1）（2）6-9 解：解： （1）- 57 -（2）6-10 解：解：- 58 -6-11 解：解： （1）（2）- 59 -6-12 解：解：6-13 解：解：- 60 -6-14 解：解： 由于系统不稳定，因此系统误差为无穷大。6-15 解：解：- 61 -6-16 缺缺 6-17 解：（解：（1）6-18 解：解：6-19 缺缺 6-20- 62 -解：解：第七章第七章7-1- 63 -7-2- 64 -7-3系统稳定 7-4- 65 -7-5 解：解：- 66 -7-6 7-20 缺缺控制工程基础习题集配套光盘 ISBN 7-89494-1468 光盘内容：控制工程基础教材的习题及其解答 面向用户：主修或自学控制工程基础的用户计算机硬件要求： CPU：PII 266 内存：64M 硬盘：4G 显示器：256 色制作人：许振丰 指导老师：董景新（教授） 技术支持电话：010-62778140 E-mail： 2003 6