自动控制原理课后习题答案(第二版)谢克明主编.docx
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自动控制原理课后习题答案第二章.pdf
士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》
第二章
2-3试证明图2-5(a)的电网络与(b)的机械系统有相同的数学模型。
分析首先需要对两个不同的系统分别求解各自的微分表达式，然后两者进行对比，找岀两者之
间系数的对应关系。对于电网络，在求微分方程时，关键就是将元件利用复阻抗表示，然后利用
电压、电阻和电流之间的关系推导系统的传递函数，然后变换成微分方程的形式，对于机械系统，
关键就是系统的力学分析，然后利用牛顿定律列岀系统的方程，最后联立求微分方程。
证明：(a)根据复阻抗概念可得：
即取、两点进行受力分析，可得：
AB
整理可得：
经比较可以看岀，
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《自动控制原理》第二版课后习题答案.pdf
第一章自动控制的一般概念
习题及答案
1 - 1根 据 题 1-15图所示 的电动机速度控制系统工作原理 图，完成:
(D 将 a, b 与 c, d 用线连接成负反 状态 ;
0 画出系统方框 图。
+
图 1 T 5 速度控制系统原理图
( 1) 负反 连接方式为 ： a c d , b c c ；
(2
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《自动控制原理》第二版课后习题答案.doc
第一章 自动控制的一般概念习题及答案
根据题 1-15 图所示的电动机速度控制系统工作原理图，完成：
将 a，b 与 c，d 用线连接成负反馈状态；
画出系统方框图。
解 （1）负反馈连接方式为： a ? d ， b ? c ；
（2）系统方框图如图解 1-1 所示。
题 1-16 图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开、闭的工作原理，并画出系统方框图。
图 1-16 仓库大门自动开闭控制系统
解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电
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自动控制原理之-课后习题及答案.doc
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第一章 绪论
试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点.
解答：1开环系统
优点:结构简单，成本低，工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时，可得到满意的效果。
缺点：不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化，外来未知扰动存在时，控制精度差。
2 闭环系统
⑴优点：不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量偏离给定值，都会产生控制作用去清除此偏差，所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。
⑵缺点：主要缺点是被控量可能出现波动，严重时系统无法工作。
1-2 什么叫反馈？为
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自动控制原理课后习题答案.pdf
第1章控制系统概述
【课后自测】
1-1试列举几个日常生活中的开环控制和闭环控制系统，说明它们的工作原理并比较开
环控制和闭环控制的优缺点。
解：开环控制一一半自动、全自动洗衣机的洗衣过程。
工作原：被控制量为衣服的干净度。洗衣人先观察衣服的脏污程度，根据自己的经验,
设定洗涤、漂洗时间，洗衣机按照设定程序完成洗涤漂洗任务。系统输出量（即衣服的干净
度）的信息没有通过任何装置反馈到输入端，对系统的控制不起作用，因此为开环控制。
闭环控制一一卫生间蓄水箱的蓄水量控制系统和空调、冰箱的温度控制系统。
工作原：以卫生间蓄水箱蓄水量控制为例，系统的被控制量（输出量）为蓄水箱水位
（反应蓄水量）。水位由
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《自动控制原理》课后习题答案.pdf
F-XChan F-XChan
D g D g
P e
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《自动控制原理》课后习题及答案.docx
第一章 绪论
试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点.
解答：1开环系统
优点:结构简单，成本低，工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时，可得到满意的效果。
缺点：不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化，外来未知扰动存在时，控制精度差。
2 闭环系统
⑴优点：不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量偏离给定值，都会产生控制作用去清除此偏差，所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。
⑵缺点：主要缺点是被控量可能出现波动，严重时系统无法工作。
1-2 什么叫反馈？为什么闭环控制系统常采用负反馈？
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自动控制原理课后习题答案第4章.doc
第 四 章
4-4 设单位反馈控制系统开环传递函数如下，试概略绘出相应的闭环根轨迹图(要求确定分离点坐标d)：
(1) （2）
解：(1)，
n＝3，根轨迹有3条分支；
起点：p1＝0，p2＝-2，p3＝-5；没有零点，终点：3条根轨迹趋向于无穷远处。
实轴上的根轨迹：[-2,0],(];
渐进线：，；
分离点：
求解得：（舍去），；
作出根轨迹如图所示：
(2)，
n＝2，根轨迹有2条分支；
起点：p1＝0，p2＝-0.5，；终点：，条根轨迹趋向于无穷远处。
实轴上的根轨迹：[-0.5,0],(];
分离点：
求解得：，；
作出根轨迹如图所示：
4-6 设
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自动控制原理课后习题答案.docx
【教材习题及解答】4-1 【答】所谓根轨迹，是指系统开环传递函数的某一参量从零变化到无穷时，闭环系统特征方程式的根在s平面上变化而形成的轨迹。根轨迹反映了闭环系统特征根在s平面上的位置以及变化情况，所以应用根轨迹可以直观地分析参数变化对系统动态性能的影响，以及要满足系统动态要求，应如何配置系统的开环零极点，获得期望的根轨迹走向与分布。4-2【答】运用相角条件可以确定s平面上的点是否在根轨迹上；运用幅值条件可以确定根轨迹上的点所对应的参数值。4-3【答】考察开环放大系数或根轨迹增益变化时得到的闭环特征根移动轨迹称为常规根轨迹。除开环放大系数或根轨迹增益变化之外的根轨迹称为广义根轨迹，如系统的参数
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自动控制原理课后习题答案.pptx
第一章作业答案：1、什么叫控制系统？简答：控制系统是由动态被控对象和控制机构等独立体（单元）有机结合，实现某种控制目的的综合体。2、什么是反馈控制？反馈控制原理？简答：①从被控对象获取信息，并将其作为调节被控量的作用馈送给被控对象，参与形成控制作用的控制方法。②将从被控对象检测出来的输出量馈送到输入端，并与输入信号比较形成控制作用的控制方法。反馈控制原理-通过反馈信息形成反馈控制作用的原理，称为反馈控制原理。3、反馈控制系统的基本构成及特点？简答：反馈控制系统由被控对象和控制器两大部分组成。控制器又主要由以下基本元件构成：(1)量测元件：用于测量被控量的实际值或对被控量进行物理量变换的装置；(
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自动控制原理课后习题答案.docx
第一章引论
试描述自动掌握系统根本组成，并比较开环掌握系统和闭环掌握系统的特点。答：
自动掌握系统一般都是反响掌握系统，主要由掌握装置、被控局部、测量元件组成。掌握装置是由具有肯定职能的各种根本元件组成的，按其职能分，主要有给定元件、比较元件、校正元件和放大元件。如以下图所示为自动掌握系统的根本组成。
开环掌握系统是指掌握器与被控对象之间只有顺向作用，而没有反向联系的掌握过程。此时，系统构成没有传感器对输出信号的检测局部。开环掌握的特点是：输出
不影响输入，构造简洁，通常简洁实现；系统的精度与组成的元器件精度亲热相关；系统的稳定性不是主要问题；系统的掌握精度取决于系统事先的调整精度
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自动控制原理第二版课后答案.pdf
自动控制原理第二版课后答案
X.
2-2由牛顿第二运动定律，在不计重力时，可得
/；(x.-x)-/x=rnx
020
整理得
等十⑺S字字字
将上式拉氏变换，并注意到运动由静止开始，即初始条件全部为零，可得［亦
+/2)$］0)=
+(人血人迟⑸
于是传递函数为
疋($)恥+/;+/
2
②其上半部弹簧与阻尼器之间，取辅助点A,并设A点位移为无，方向朝下;
而在其下半部工。引出点处取为辅助点B。则由弹簧力与阻尼力平衡的原则,,
从A和B两点可以分别列出如下原始方程：
K］-x）=/（x-x）
（兀
c
消去中间变量X,可得系统微分方程
佔+心牛+K心牛
）0=
atat
对上式取拉氏变换，并
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自动控制原理第二版课后答案.pdf
海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。——林则徐
自动控制原理第二版课后答案
X.
2-2由牛顿第二运动定律，在不计重力时，可得
/；(x.-x)-/x=rnx
020
整理得
等十⑺S字字字
将上式拉氏变换，并注意到运动由静止开始，即初始条件全部为零，可得［亦
+/2)$］0)=
+(人血人迟⑸
于是传递函数为
疋($)恥+/;+/
2
②其上半部弹簧与阻尼器之间，取辅助点A,并设A点位移为无，方向朝下;
而在其下半部工。引出点处取为辅助点B。则由弹簧力与阻尼力平衡的原则,,
海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。——林则徐
从A和B两点可以分别列出如下原始方程：
K］-x）=/（x-x
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自动控制原理和其应用答案第二版黄坚课后答案.pptx
第二章习题课(2-1a);第二章习题课(2-1b);习题课一(2-2);(2)f(t)=t3+e4t;2-3-1函数旳拉氏变换。;F(s)=;F(s)=;2-3-4函数旳拉氏变换。;(2-4-1);(2-4-2);2-5-a试画题2-1图所示电路旳动态构造图,并求传递函数。;UO(s);2-5-b试画出题2-1图所示旳电路旳动态构造图,并求传递函数。;;解:电路等效为:;R1+R3+R2R3CS;;=;c(t);2-9若系统在单位阶跃输入作用时，已知初始条件为零旳条件下系统旳输出响应，求系统旳传递函数和脉冲响应。;2-10已知系统旳微分方程组旳拉氏变换式，试画出系统旳动态构造图并求传递函数。;
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自动控制原理及其应用(第二版黄坚)课后习题答案.ppt
4-2 已知开环传递函数，试用解析法绘制出系统的根轨迹，并判断点(-2+j0),(0+j1), (-3+j2)是否在根轨迹上。 第四章习题课 (4-2) 解: Kr (s+1) G(s)= Kr Φ(s)= s+1+Kr Kr=0 s=-1-Kr j σ 0 ω 系统的根轨迹 s=-1 -1 Kr=→∞ s=-∞ s=-2+j0 -2 s=0+j1 0+j1 -3+j2 s=-3+j2 σ jω 0 4-3 已知系统的开环传递函数，试绘制出根轨迹图。 第四章习题课 (4-3) 解: s(s+1)(s+5) (1) G(s)= Kr(s+1.5)(s+5.5) 1）开环零、极点