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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[t 1(t)] L[2 1(t )]
0 5
1
2
S
2
S
5
1
2
S
2
S
(2): F (S)
3s
2
2(s
5
25)
s
1 e
(3): F (S)
2
s 1
5t t (4): ) 1( )}
F (S) L{[ 4 c os2(t )] 1(t e
6 6
s s
4Se 1 4Se 1
6 6
(5) : F (S) 0 0 6 2s
2s
e e 6 S S
(6):
)] F (S) L[ 6 c os(3t 45
90 ) 1(t 4 L[ 6cos3(t ) 1(t )] 4 4 S 6Se 6Se 2 S 4 2 3 S 2 S 4
9 6t t t e 6 t t t (7):
( ) [ cos8 1( ) 0.25 sin 8 1( )] F S L e S 6 2 S 8
(S 6) 2 2 2 S 2 S 2 8 (S 6) 8 12 100 (8):
F (S) 2 s 6 2 5 9e 2 s 2 s 20 (s 20) 9 2-2
解:
1 e e t 1
2 2t 3t (1):
) ( 2 ) 1( ) f (t) L ( S 2 S 3 1 (2):
sin 2 1( ) f (t) t t 2 1 t (3):
sin 2 ) 1( ) f (t) e (cos 2t t t 2 s e
1 e t 1 t (4):
) 1( 1)
f (t) L ( S 1 t t 2t t (5):
( ) ( 2 2 ) 1( ) f t te e e
f (t) L ( ) sin
2
1 15 15 2
2 2
(S ) ( )
2 2
1
(7): sin 3 ) 1()
f (t) (cos 3t t t
3
2-3
解:
(1)对原方程取拉氏变换,得:
2
S X (S) Sx( 0) x (0) 6[SX( S) x(0)] 8X (S) 1 S
将初始条件代入,得:
- 1 -
2
S X (S) S 6SX( S) 6 8X (S) 1 S
2
(S 6S 8) X (S) 1
S
S 6
X (S)
2
S
2
S(S
6S
6S
1
8)
17 7
8 4 8
S
S 2 S
4
取拉氏反变换,得:
x(t) 1
8
7
4
e
7
2t e
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) - 2.5 100X(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 ) 6 1(t 0.0002)
则其拉氏变换为:
0.0002 s
6e
U (s)
s
2-5
解:
3 d y
(t
dt
)
2
dx
1
(t
)
y (t) 2 3x
0 i
dt
(t )
y 0 (0) x (0)
i
Y
(S) 2S 3
X (S) 3S 2
i
- 2 -
极点 2 S p - 零点 S Z 3 - 3 2
又当 x (t) 1(t )时
i
X i (S) 1 S
Y (S) 0 Y (S) X i 0
X (S) i (S) 2S 3S 3 2 1 S y 0 ( ) lim
s 0 S Y 0 (S) lim s 0 S 2S 3S 32 1 S 3 2 y 0 (0) lim s S Y 0
(S) lim s S 2S 3S 32 1S 2 3 2-6
解:
(a )传递函数:
C G 1
1 G G
2 3 G H 3 3 G G 2
3 H 2 G G G 1 2 3 R 1 G 1 1 G 3
G G 2 3 H 3 G G H 2 3
2 H 1 1 G H
3 G G H G G G H 3 2 3 2 1 2 3 1 (b )传递函数:
- 3 -
(c)传递函数:
(d)传递函数:
C G G
2
1
R 1G H G H G G H H G G H
3
1 1
2 2 1 2 1 2 1 2
2-7
解:
通过方块图的变换,系统可等价为下图:
解:
2-9
2-10
解:
(a)
(b)(c)
2-11
解:
(a)
(b)(c)(d)2-17 解:
第三章3-1 解:
3-2
3-3
解:
3-5
3-6 解:3-7 解:
解:
3-9 解:3-10
3-11
3-13 解:
3-14 解:
3-17 解:3-18
3-19 解:
3-20 解:
3-22 解:3-23 解:
3-24 3-28 解:3-31 解:
第四章4-3
解:
4-4
解:
解:
4-7
4-10 解:
4-16 解:
解:
第五章5-1
5-7
5-8
5-11
5-14
5-16 解:
5-18 解:
5-19 解:5-20 解:
解:
第六章6-1
(1)
(2)
(3)(4)
=0 6-2
解:
(1)
解:
6-6
解:6-7
解:(1)
(2)
6-8 解:6-9 解:
6-10
解:
由于系统不稳定,因此系统误差为无穷大。

6-11
解:
6-13
解:(1)6-18
解:
解:
第七章7-1
7-2
7-3
系统稳定
7-4
- 37 -。

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