控制工程基础第3版课后题答案清华大学出版.docx

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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[t1（t）]L[21（t）]

05

1

2

S

2

S

5

1

2

S

2

S

（2）:

F（S）

3s

2

2（s

5

25）

s

1e

（3）:

F（S）

2

s

1

5tt（4）:

）1（）}

F（S）L{[4cos2（t）]1（te

66

ss

4Se14Se1

66

2

s

2

2

S5

2

s

4

S

5

（5）:

F（S）006

2s2s

ee

6

SS

（6）:

）]

F（S）L[6cos（3t4590）1（t

4

L[6cos3（t）1（t）]

44

S

6Se6Se

2

S

4

2

3

S

2

S

4

9

6ttte6tt

t

（7）:

（）[cos81（）0.25sin81（）]

FSLe

S62S8

（S6）

222S2S

2

8（S6）812

100

（8）:

F（S）2

s

6

259e

2s2

s20（s20）9

2-2

解：

1eet

12

2t3t

（1）:

）

（2）1（）

f（t）L（

S2S3

1

（2）:

sin21（）

f（t）tt

2

1t

（3）:

sin2）1（）

f（t）e（cos2ttt

2

s

e

1et1t

（4）:

）1

（1）

f（t）L（

S1

t

t2tt（5）:

（）（22）1（）

ftteee

81515

t

81515

152

1ett

（6）:

1（）

f（t）L（）sin

2

115152

22

（S）（）

22

1

（7）:

sin3）1（）

f（t）（cos3ttt

3

2-3

解：

（1）对原方程取拉氏变换，得：

2

SX（S）Sx（0）x（0）6[SX（S）x（0）]8X（S）

1

S

将初始条件代入，得：

-1-

2

SX（S）S6SX（S）68X（S）

1

S

2

（S6S8）X（S）

1

S

S

6

X（S）

2

S

2

S（S

6S

6S

1

8）

177

848

S

S2S

4

取拉氏反变换，得：

x（t）

1

8

7

4

e

7

2te

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）-2.5100X（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）61（t0.0002）

则其拉氏变换为：

0.0002s

6e

U（s）

s

2-5

解：

3

dy

（t

0

dt

）

2

dx

1

（t

）

y（t）23x

0i

dt

（t

）

y

0

（0）

x（0）

i

0

将上式拉氏变换，得：

3SY

（S）

0

2Y（S）2SX（S）3X（

0ii

S）

（3S

2）Y（S）（2S3）X（

0i

S）

Y

0

（S）2S

3

X（S）3S2

i

-2-

极点

2

Sp-零点SZ

3

-

3

2

又当x（t）1（t）时

i

Xi（S）

1

S

Y（S）

0

Y（S）Xi

0

X（S）

i

（S）

2S

3S

3

2

1

S

y

0

（）

lim

s0

S

Y

0

（S）

lim

s0

S

2S

3S

3

2

1

S

3

2

y

0

（0）

lim

s

S

Y

0

（S）

lim

s

S

2S

3S

3

2

1

S

2

3

2-6

解：

（a）传递函数：

C

G

1

1

GG

23

GH

3

3

G

G

23

H

2

GGG

12

3

R

1

G

1

1

G

3

GG

23

H

3

GGH

23

2

H

1

1

GH

3

GGHGGGH

32321231

（b）传递函数：

-3-

（ｃ）传递函数：

（ｄ）传递函数：

C

GG

1

2

R

1GHGHGGHHGGH

1122121212

3

2-7

解：

通过方块图的变换，系统可等价为下图：

-4-

2-8

解：

-5-

2-9

2-10

解：

（a）

（b）

（c）

2-11

解：

（a）

-6-

（b）

（c）

（d）

2-17

解：

-7-

第三章

3-1解：

3-2

3-3解：

-8-

3-5

-9-

3-6

解：

3-7

解：

-10-

3-8

解：

-11-

3-9

解：

3-10

3-11

-12-

3-13

解：

3-14解：

-13-

3-17

解：

3-18

-14-

3-19

解：

3-20

解：

-15-

3-22

解：

3-23

解：

-16-

3-24

3-28

解：

3-31

解：

-17-

第四章

4-3

解：

4-4

解：

-18-

4-5

解：

-19-

4-7

4-10

解：

4-16解：

-20-

4-18

解：

-21-

第五章

5-1

5-7

5-8

5-11

-22-

5-12

5-14

-23-

5-16

解：

5-18

解：

5-19解：

5-20

解：

-24-

5-25

解：

-25-

第六章

6-1

（1）

（2）

-26-

（3）

（4）

-27-

＝0

6-2

解：

（1）

-28-

6-4

解：

-29-

6-6

解：

6-7解：

（1）

（2）

-30-

6-8

解：

6-9解：

-31-

6-10

解：

由于系统不稳定，因此系统误差为无穷大。

6-11

解：

-32-

6-13

解：

（1）

6-18

解：

-33-

6-16

解：

-34-

第七章

7-1

7-2

-35-

7-3

-36-

系统稳定

7-4

-37-