自动控制理论第三版课后答案

《自动控制理论 第2版》习题参考答案

第二章

2-1 (a)

()()1

1

212

11212212122112+++?+=+++=CS R R R R CS R R R R R R CS R R R CS R R s U s U

(b)

()()1

)(1

2221112212121++++=s C R C R C R s C C R R s U s U 2-2 (a)

()()RCs RCs s U s U 112+= (b) ()()1

4

1112+?

-=Cs R R R s U s U (c) ()()???

??+-=141112Cs R R R s U s U 2-3 设激磁磁通f

f i K =φ

恒定

()()()?

?

?

???++++=Θφφπφm e a a a a m a C C f R s J R f L Js L s C s U s 2602

2-4

()()

()φ

φφπφ

m A m e a a a a m A C K s C C f R i s J R f L i Js iL C K s R s C +??

?

??++++=

26023

2-5 ()2.0084.01019.23-=?--d d

u i

2-8 (a)

()()()()3

113211G H G G G G s R s C +++=

(b)

()()()()()

31243212143211H G H G G G H G G G G G G s R s C +++++=

2-9 框图化简中间结果如图A-2-1所示。

0.7

C(s)

+

+

_

R(s)

1

13.02++s s s

22.116.0+Ks

+

图A-2-1 题2-9框图化简中间结果

()()()()52

.042.018.17.09.042

.07.023

++++++=s k s k s s s R s C

2-10

()()42

32121123211G H G G H G G H G G G G s R s C ++-+=

2-11 系统信号流程图如图A-2-2所示。

图A-2-2 题2-11系统信号流程图

()()()()2

154214212654212215421421321111H H G G G G G G G H G G G G G s R s C H H G G G G G G G G G G s R s C -++=

-++=

2-12 (a)

()()()adgi abcdi agdef abcdef cdh

s R s C +++-=

11

(b) ()()()1221211222112++++=s C R C R C R s C R C R R s R s C 2-13 由选加原理,可得

()()()()()()[]s D H G G s D G s D G s R G G G H G H s C 31212212212

21111

--+++=

第三章

3-1 分三种情况讨论 (a) 当1>ζ

时

()()

()()()

???

????

?-+-

---+-=-+-=---=??

? ??-+-??? ??---221221222211

112121,12

2ζζζζωζωζωζζωζζωζζωζζt t n n n

n n n e e t t c s s (b) 当10<<ζ时

()()

()???

? ?

?-----+

-

=---+

--

-=-+-=---=---2

22

2

2222

222121121sin 11

21sin 1211cos 221,1ζζζωζωζωζ

ωζωζζωζωζ

ωζ

ωζζωζζζωζωζωarctg t e

t t e t e

t t c j s j s n t

n

n

n t n

n t

n

n

n n n n n

(c) 当1=ζ时

设系统为单位反馈系统,有

()?? ?++

-

=-=-t e

t t c s n t

n n 12

2

2,1ωωω

()()()()

()2

2

22n

n n r s s s s R s c s R s E ωζωζω+++=-=

系统对单位斜坡输入的稳态误差为 ()n

n n n s sr

s s s s s s im e ωζωζωζω22212220

=+++??

=→

3-2 (1) 0,0,50===a v p

K K K (2) 0,,==∞=a v p K K K K

(3) 10

,,K K K K a v p

=

∞=∞= (4) 0,200

,==

∞=a v p K K

K K 3-3 首先求系统的给定误差传递函数

()10

1.0)

11.0()(11)()(2+++=

+==

Φs s s s s G s R s E s e

误差系数可求得如下

()()()0)

101.0()12.0(20)101.0(2lim lim 1

.0)101.0()

12.0(10lim lim 0

10

1.0)

11.0(lim

lim 322

20

2202220

0120

00=+++-++=Φ==+++=Φ==+++=Φ=→→→→→→s s s s s s ds d C s s s s ds d C s s s s s C s e s s e s s e s

(1) 0)

(R t r =，此时有0)()(,)(0===t r t r R t r s

s s ，于是稳态误差级数为 ()0)(0==t r C t e s sr ，0≥t

(2) t R R t r 10)

(+=，此时有0)(,)(,)(110==+=t r R t r t R R t r s

s s ，于是稳态误差级数为 ()1101.0)()(R t r

C t r C t e s s sr =+= ，0≥t (3) 221021)

(t R t R R t r +

+=，此时有t R R t r t R t R R t r s s 212210)(,2

1

)(+=++= ，2)(R t r s

= ，于是稳态误差级数为 ())(1.0)(!

2)()(212

10t R R t r C t r

C t r C t e s s s sr +=++= ，0≥t 3-4 首先求系统的给定误差传递函数

()500

1.0)

11.0()(11)()(2+++=

+==

Φs s s s s G s R s E s e

误差系数可求得如下

()()()

2

32220

2202220

0120

0050098

)5001.0()12.0(1000)5001.0(100lim lim 5001

)5001.0()12.0(500lim lim 0

500

1.0)

11.0(lim

lim =

+++-++=Φ==

+++=Φ==+++=Φ=→→→→→→s s s s s s ds d C s s s s ds d C s s s s s C s e s s e s s e s

t

t r t t r

t t r s s s 5sin 25)(5cos 5)(5sin )(-===

稳态误差级数为

()[][][]t

t t

C t C C t e sr 5cos 1015sin 109.45cos 55sin 25224120 -?++?=-?+??

?

???+?-=- 3-5 按技术条件（1）~（4）确定的二阶系统极点在s 平面上的区域如图A-3-1 (a) ~ (d)的阴影区域。

图A-3-1 二阶系统极点在s 平面上的分布区域

3-6 系统在单位斜坡输入下的稳态误差为 n

sr

e ωζ

2=

加入比例—微分环节后

()()()()[]()

()()()()()()()

()()()()()()()n

n

s sr n

n n

n

n

n

n

a s sE im e s s R s R s s s

a s s C s R s E s R s s as s R s G s G as s C s G s C as s R s C ωωζωζωωωζω

ζωω-=

==

++-+=-=+++=++=-+=→2122211110

2

2

22

2

2

2

可见取n

a ωζ

2=

，可使0=sr

e

3-7 588.19,598.0==n ωζ

3-8 ()()

6

44

2++=

s s s s G

3-9 按照条件（2）可写出系统的特征方程

2)22()2())(22())(1)(1(2

3

2=+++++=+++=+++-+a s a s a s a s s s a s j s j s

将上式与0)

(1=+s G 比较，可得系统的开环传递函数

[]

)22()2(2)(2

a s a s s a

s G ++++=

根据条件（1），可得

a

a e K sr v 2225.01+===

解得1=a

，于是由系统的开环传递函数为

[]

432

)(2++=

s s s s G

3-10

()()()())

5.0,/1(,%28%,3.162)24.0,/12.2(,%299.7%,

6.461========ζωζωs rad s t M

s rad s t M n s p

n s p

()s t

s

153=)25.1,/4.0(,==ζωs rad n ，过阻尼系统，无超调。

3-11 （1）当a = 0时，22,354.0==n ωζ

。

（2）n ω不变，要求7.0=ζ，求得a = 0.25

3-12 1. 单位脉冲响应 (a) 无零点时 ()()0,1sin 122

≥--=

-t t e t c

n t n

n ωζζωζω

（b ）有零点1-=z 时

()()0,111sin 121222

2

≥???

?

??--+--?+-=

-t arctg

t e t c n n n t n

n n n ζωωζωζζωωζωζω 比较上述两种情况，可见有1-=z 零点时，单位脉冲响应的振幅较无零点时小，而且产生相移，相移角为n

n

arctg

ζωωζ--112。

2．单位阶跃响应 (a) 无零点时

()()0,11sin 11122

2

≥???

?

??-+---

=-t arctg t e

t c n t

n ζζωζζ

ζω （b ）有零点1-=z 时

()()0,11sin 121122

2

2

≥???

?

?

?-----+-+

=-t arctg t e

t c n n t

n

n n ζωζωζζ

ωζωζω 加了1-=z

的零点之后，超调量p M 和超调时间p t 都小于没有零点的情况。

3-13 系统中存在比例-积分环节

()s

s K 111+τ，当误差信号()0=t e 时，由于积分作用，该环节的输出保持不变，故系统输出继续增长，知道出现()0

时，比例-积分环节的输出才出现减小的趋势。因此，系统的响应必然存在超调现象。

3-14 在()t r

为常量的情况下，考虑扰动()t n 对系统的影响，可将框图重画如下

()

122+s s K τ()s s K 111+τ()122

+s s K τ()s

s K 111+τ+

_

N(s)

C(s)

图A-3-2 题3-14系统框图等效变换

()()()

()s N s K K s s s

K s C 1112122

2+++=

ττ 根据终值定理，可求得()t n

为单位阶跃函数时，系统的稳态误差为0，()t n 为单位斜坡函数时，系统的稳态误差为

1

1K 。

从系统的物理作用上看，因为在反馈回路中有一个积分环节，所以系统对阶跃函数的扰动稳态误差为零。在反馈回路中的积分环节，当输出为常量时，可以在反馈端产生一个与时间成正比的信号以和扰动信号平衡，就使斜坡函数的扰动输入时，系统扰动稳态误差与时间无关。 3-15 （1）系统稳定。

（2）劳斯阵列第一列符号改变两次，根据劳斯判据，系统有两个极点具有正实部，系统不稳定。 （3）劳斯阵列第一列符号改变两次，根据劳斯判据，系统不稳定。 （4）系统处于稳定的临界状态，由辅助方程()46224++=s s s A 可求得系统的两对共轭虚数极点2;4,32,1j s j s ±=±=。须指

出，临界稳定的系统在实际中是无法使用的。

3-16 （1）K>0时,系统稳定。 （2）K>0时，系统不稳定。 （3）0

=+++++K s K s s

ττ

列写劳斯表，得出系统稳定应满足的条件 02

2)1)(2(>+-++τττK

K

由此得到τ和K 应满足的不等式和条件

2,1,1

)

1(20≠>-+<

<ττK K K

K

2 3 4 5 9 15 30 100 τ

6

4

3.3

3

2.5

2.28

2.13

2.04

根据列表数据可绘制K 为横坐标、τ为纵坐标的曲线，闭环系统稳定的参数区域为图A-3-3中的阴影部分。

图A-3-3 闭环系统稳定的参数区域

3-18 根据单位反馈系统的开环传递函数

())

22()

3(2+++=

s s s s K s G

得到特征方程03)2(223

=++++K s K s s

，列写劳斯表

K

s K s

K

s K s 0

1

2343221-+

根据劳斯判据可得系统稳定的K 值范围 40<

当4=K

时系统有一对共轭虚数极点，此时产生等幅振荡，因此临界增益4=c K 。

根据劳斯表列写4=c

K 时的辅助方程 01222=+s

解得系统的一对共轭虚数极点为62,1j s ±=，系统的无阻尼振荡频率即为s rad /6。

第四章

4-1 系统（1）~（4）的大致根轨迹如图A-4-1所示。

图A-4-1 题4-1系统大致根轨迹

4-2（1）()()()

311

++=

s s s K s G

分离点(0,

45.0j -)，与虚轴交点()1231=±K j 。常规根轨迹如图A-4-2所示。

图A-4-2 题4-2系统（1）常规根轨迹

（2）()()()20

4421

+++=

s s s s K s G

分离点

()()5.22,0,2j j ±--，与虚轴交点()260101=±

K 。常规根轨迹如图A-4-3所示。

图A-4-3 题4-2系统（2）常规根轨迹

4-3（1）()()

22

1

+=

s s K s G

分离点为

()0,0j ；常规根轨迹如图A-4-4（a ）所示。从根轨迹图可见，当01>K 便有二个闭环极点位于右半s 平面。所以无论K 取何

值，系统都不稳定。

图A-4-4 题4-3系统常规根轨迹

（2）()()()

2121++=s s s K s G

分离点为

()0,0j ；常规根轨迹如图A-4-4（b ）所示。从根轨迹图看，加了零点1-=z 后，无论K 取何值，系统都是稳定的。

4-4 系统的根轨迹族如图A-4-6所示。

图A-4-6 题4-4系统的根轨迹族

4-5 系统的根轨迹族如图A-4-7所示。

图A-4-7 题4-5系统的根轨迹族

4-7 系统特征方程为

()0112=+++s s α

以α为可变参数，可将特征方程改写为

01

12=+++

s s s

α

从而得到等效开环传递函数

1

)(2

++=

s s s

s G eq α

根据绘制常规根轨迹的方法，可求得分离点为()0,1j -，出射角为?=150 P

?。参数根轨迹如图A-4-8所示。

图A-4-8 题4-7系统参数根轨迹

（1） 无局部反馈时()0=α，单位速度输入信号作用下的稳态误差为1=sr e ；阻尼比为5.0=ζ；调节时间为()%56s t s =

（2）

2.0=α时，2.1=sr e ，6.0=ζ，%)5(5s t s =

比较可见，当加入局部反馈之后，阻尼比变大，调节时间减小，但稳态误差加大。

（3） 当1=α

时，系统处于临界阻尼状态，此时系统有二重闭环极点12,1-=s 。

4-9 主根轨迹如图A-4-9所示。系统稳定的K 值范围是38.140<

图A-4-9 题4-9系统主根轨迹

4-10 ()()s

Ke s H s G s

τ-=

主根轨迹分离点??

?

??-

0,1j τ；与虚轴交点τπ2j

±，临界K 值

τ

π

2。主根轨迹如图A-4-10所示。

图A-4-10 题4-10系统主根轨迹

4-11（1）()()()s

s K s H s G

τ-=1的根轨迹如图A-4-11

所示。

图A-4-11 ()()()s

s K s H s G

τ-=1根轨迹

（2）()()?

?

? ??+?

?? ??-=s s s K s H s G 2121ττ 分离点()???? ??+--0,212j τ；会合点()

???? ??+0,212j τ；与虚轴交点τ2j ±；临

K

值为

τ

2

。根轨迹如图A-4-12所示。

图A-4-12 ()()()()

s s s K s H s G

)2/(1)2/(1ττ+-=根轨迹

（3）()()()1+=

s s K

s H s G

τ 分离点???

? ??-0,21j τ，根轨迹如图A-4-13所示。

图A-4-13 ()()()

1+=

s s K

s H s G

τ根轨迹 讨论：当τ

较小时，且K 在某一范围内时，可取近似式

()

1+s s K

τ。若τ

较大，取上述近似式

误差就大，此时应取近似式

??

? ??+??? ??-s s s K 2121ττ。

4-12 系统的根轨迹如图A-4-14

所示。

图A-4-14 题4-12系统的根轨迹

4-13 当9

10<

<

a 时，有两个分离点，当91=a 时，有一个分离点，当91

>a 时，没有分离点。系统的根轨迹族如图A-4-15所示。

图A-4-15 题4-13系统的根轨迹族

第五章

5-1 (1)()()

11

+=s s s G ()()ω

ωωωωarctg j G j G --=∠+=02

9011

ω

0.5 1.0 1.5 2.0 5.0 10.0 ()ωj G

1.79

0.707

0.37

0.224

0.039

0.0095

()ωj G ∠

-116.6?

-135?

-146.3?

-153.4?

-168.7?

-174.2?

系统的极坐标图如图A-5-1

所示。

图A-5-1 题5-1系统（1）极坐标图

(2) ()()()

s s s G

2111

++=

()()ω

ωωωωω24111

2

2arctg arctg j G j G --=∠++=

ω

0 0.2 0.5 0.8 1.0 2.0 5.0 ()ωj G

1

0.91

0.63

0.414

0.317

0.172

0.0195

()ωj G ∠

0?

-15.6?

-71.6?

-96.7?

-108.4?

-139.4?

-162.96?

系统的极坐标图如图A-5-2

所示。

图A-5-2 题5-1系统（2）极坐标图

(3) ()()()

1211

++=

s s s s G

()()ω

ωωωωωω2904111

02

2arctg arctg j G j G ---=∠++=

ω

0.2 0.3 0.5 1 2 5 ()ωj G

4.55

2.74

1.27

0.317

0.054

0.0039

()ωj G ∠

-105.6?

-137.6?

-161?

-198.4?

-229.4?

-253?

系统的极坐标图如图A-5-3

所示。

图A-5-3 题5-1系统（3）极坐标图

(4) ()()()

s s s s G

2111

2++=

()()ωωωωωωω21804111

02

22arctg arctg j G j G ---=∠++=

ω

0.2

0.25

0.3

0.5

0.6

0.8

1

()ωj G

22.75

13.8

7.86

2.52

0.53

0.65

0.317

()ωj G ∠

-195.6?

-220.6?

-227.6?

-251.6?

-261.6?

-276.7?

-288.4?

系统的极坐标图如图A-5-4所示。

图A-5-4 题5-1系统（4）极坐标图

5-2 (1) ()()()

ωωj j s G

+=

11

系统的伯德图如图A-5-5所示。

图A-5-5 题5-2系统（1）伯德图

(2) ()()()

ωω2111

j j s G

++=

系统的伯德图如图A-5-6所示。

图A-5-6 题5-2系统（2）伯德图

(3) ()()()

ωωω2111

j j j s G

++=

系统的伯德图如图A-5-7所示。

图A-5-7 题5-2系统（3）伯德图

(4) ()()()()

ωωω2111

2j j j s G

++

=

系统的伯德图如图A-5-8所示。

图A-5-8 题5-2系统（4）伯德图

5-3 ()()()

15.011.01

++=

s s s s G

()()ω

ωωωωωω5.01.090)5.0(1)1.0(11

02

2arctg arctg j G j G ---=∠++=

ω

0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0 10.0 ()ωj G

17.3

8.9

5.3

3.5

1.77

0.67

0.24

()ωj G ∠

-106.89?

-122.3?

-135.4?

-146.3?

-163?

-184.76?

-213.7?

系统的极坐标图如图A-5-9所示。

图A-5-9 题5-3系统极坐标图

系统的伯德图如图A-5-10所示。

图A-5-10 题5-3系统伯德图

相角裕度?≈7.0γ

,增益裕量dB GM 55.3=

5-4 （1）()1

1

-=ωωj j G ，此为非最小相位环节，其幅频、相频特性表达式为()()ω

ωωωarctg j G j G +-=∠+=02

18011

该环节的伯德图如图A-5-11

所示。

图A-5-11 题5-4伯德图

（2）惯性环节()1

1

+=

ωωj j G

是最小相位的，其幅频、相频特性表达式为

()()ω

ωωωarctg j G j G -=∠+=

211

该环节的伯德图如图A-5-11点划线所示。由图可见，两个环节具有相同的幅频特性，相频特性有根本区别。 5-7 (a) ()1

5.010

+=

s s G

，系统的相频特性曲线如图A-5-12所示。

图A-5-12 题5-7()1

5.010

+=

s s G

相频特性曲线

(b) ()()

15.092

.3+=

s s s G

，系统的相频特性曲线如图A-5-13所示。

图A-5-13 题5-7()()

15.092

.3+=

s s s G

相频特性曲线

(c) ()()()

15.0125.02++=

s s s s G

，系统的相频特性曲线如图A-5-14所示。

图A-5-14 题5-7()()()

15.0125.02

++=

s s s s G

相频特性曲线 5-8 (a) 闭环系统不稳定。 (b) 闭环系统稳定。 (c) 闭环系统稳定。 (d) 闭环系统稳定。

5-9 ()()()

s s s e s G s

5.0112++=-τ

0=τ时，经误差修正后的伯德图如图A-5-15所示。从伯德图可见系统的剪切频率s rad c /15.1=ω，在剪切频率处系统的相角为

9.1685.090)(-=---=c c c arctg arctg ωωω?

由上式，滞后环节在剪切频处最大率可有

1.11的相角滞后，即

1.11180=τπ

自动控制原理答案

第一章 习题答案 习 题 1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态； (2) 画出系统方框图。 1-2 题1-2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。 题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统 1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出 被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 题1-3图 炉温自动控制系统原理图 1-4 题1-4图是控制导弹发射架方位的电位器式随动系统原理图。图中电位器1P 、2 P

并联后跨接到同一电源0 E 的两端，其滑臂分别与输入轴和输出轴相联结，组成方位角的给定元件和测量反馈元件。输入轴由手轮操纵；输出轴则由直流电动机经减速后带动，电动机采用电枢控制的方式工作。 试分析系统的工作原理，指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。 题1-4图导弹发射架方位角控制系统原理图 1-5 采用离心调速器的蒸汽 机转速控制系统如题1-5图所示。 其工作原理是：当蒸汽机带动负载 转动的同时，通过圆锥齿轮带动一 对飞锤作水平旋转。飞锤通过铰链 可带动套筒上下滑动，套筒装有平 衡弹簧，套筒上下滑动时可拨动杠 杆，杠杆另一端通过连杆调节供汽 阀门的开度。在蒸汽机正常运行 时，飞锤旋转所产生的离心力与弹簧的反弹力相平衡，套筒保持某个高度，使阀门处于一个平衡位置。如果由于负载增大使蒸汽机转速 ω下降，则飞锤因离心力减小而使套筒向下滑动，并通过杠杆增大供汽阀门的开度，从而使蒸汽机的转速回升。同理，如果由于负载减小使蒸汽机的转速 ω增加，则飞锤因离心力增加而使套筒上滑，并通过杠杆减小供汽阀门的开度，迫使蒸汽机转速回落。这样，离心调速器就能自动地抵制负载变化对转速的影响，使蒸汽机的转速 ω保持在某个期望值附近。 指出系统中的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。 1-6 摄像机角位置自动跟踪系统如题1-6图所示。当光点显示器对准某个方向时，摄像机会自动跟踪并对准这个方向。试分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量及给定量，画出系统方框图。 题1-5图蒸汽机转速自动控制系统

管理学(第三版)+戴淑芬)课后习题答案

思考题答案第一章管理概述 一、判断题 对对错错错错对错对错错对错错错 二、简答题 1.组织的活动有两类———作业活动和管理活动。组织是直接通过作业活动来达成组织目标的，但组织为了确保这一基本过程顺利而有效地进行，还需要开展管理活动，管理是促进作业活动顺利实现组织目标的手段和保证。 2.管理是一门科学，是指它以反映客观规律的管理理论和方法为指导，有一套分析问题、解决问题的科学的方法论。管理学发展到今天，已经形成了比较系统的理论体系，揭示了一系列具有普遍应用价值的管理规律，总结出了许多管理原则。管理的艺术性，就是强调管理活动除了要掌握一定的理论和方法外，还有灵活运用这些知识和技能的技巧和诀窍。在 管理实践中，不注重管理的科学性只强调管理工作的艺术性，这种艺术性将会表现为随意性；不注重管理工作的艺术性，管理科学将会是僵硬的教条。管理的科学性来自于管理实践，管理的艺术性要结合具体情况并在管理实践中体现出来，二者是统一的。 3.现有竞争者，潜在竞争者，替代品生产者，供应商，用户。 4.将内外部环境有机地结合起来；把复杂的非结构问题结构化，为群体决策过程中的有效沟通创造了条件；有助于明确地识别自身的优势、劣势，把握外部机会和威胁；给决策者提供更多的方案。 5.概念技能是指纵观全局，洞察企业与环境之间的相互关系，认清为什么。要做某事的能力。对于企业高层管理人员而言，概念技能决定了其能否为组织。确定正确的目标和战略。概念技能也是高层管理人员有效履行计划、组织、领导、控制等职能的基础。 6.首先，管理职能都是计划、组织、领导和控制；其次，不同层次的管理者完成不同管理职能的重点有所不同，相对而言，高层管理者在计划、组织和控制上所花的时间要多于中层和基层管理者，在领导职能上所花的时间要少于中层和基层管理者。 7.有效率的企业不一定都有效果。效率和效果哪一个重要，要看具体的情况和所面对的问题。 8.一般说来，应该是从基层管理者做起；随着管理层次的变化（从基层到高层），对技术技能的要求相对降低，对概念技能的要求不断提高。 9.小企业由于规模小，所以相对大企业有一些自身的管理特点。例如，小企业对环境反应比较敏感；组织结构简单，规范化程度低；沟通及时迅速；管理工作人情味浓，常依赖于某个（些）人；管理控制简单；等等。 10.优点：有利于企业增强市场竞争意识和竞争能力，促使企业注重长远利益。缺点：可能会导致行业过度竞争，造成竞争成本上升。 11.管理者要有效地做到这一点，需要正确确定组织目标（或做出正确的决策），正确设计和维护组织，并且要科学授权和有效激励，最后还须适当地控制。 12.应关注的一般环境因素有：技术因素，如清洁技术的变化等；经济因。素，这对清洁业务的需求有宏观上的影响；自然因素，当自然环境污染严重时，会增加对清洁业务的需求；社会因素，这可以影响对清洁业务的接受程度和劳动力供应等问题；政治法律环境因素，这决定了清洁行业经营的合法性等问题。 13.影响协同效应的因素有：协调，要素的质量以及互补、相容的程度，内外部环境。 14.一般说来，应该相信企业能够从对社会责任的行为中受益。但可以有不同观点，要加以论证。

自动控制原理答案

《自动控制原理》习题参考答案 第1章 1.7.2基础部分 1.答：开环控制如：台灯灯光调节系统。 其工作原理为：输入信号为加在台灯灯泡两端的电压，输出信号为灯泡的亮度，被控对象为灯泡。当输入信号增加时，输出信号（灯泡的亮度）增加，反之亦然。 闭环控制如：水塔水位自动控制系统。 其工作原理为：输入信号为电机两端电压，输出信号为水塔水位，被控对象为电机调节装置。当水塔水位下降时，通过检测装置检测到水位下降，将此信号反馈至电机，电机为使水塔水位维持在某一固定位置增大电机两端的电压，通过调节装置调节使水塔水位升高。反之亦然。 2.答：自动控制理论发展大致经历了几个阶段： 第一阶段：本世纪40~60年代，称为“经典控制理论”时期。 第二阶段：本世纪60~70年代，称为“现代控制理论”时期。 第三阶段：本世纪70年代末至今，控制理论向“大系统理论”和“智能控制”方向发展。 3.答：开环控制：控制器与被空对象之间只有正向作用而没有反馈控制作用，即系统的输 出量与对控制量没有影响。 闭环控制：指控制装置与被空对象之间既有正向作用，又有反向联系控制的过程。 开环控制与闭环控制的优缺点比较： 对开环控制系统来说，由于被控制量和控制量之间没有任何联系，所以对干扰造成的误差系统不具备修正的能力。 对闭环控制系统来说，由于采用了负反馈，固而被控制量对于外部和内部的干扰都不甚敏感，因此，有不能采用不太精密和成本低廉的元件构成控制质量较高的系统。 4.答：10 线性定常系统；（2）非线性定常系统； （3）非线性时变系统；（4）非线时变系统； 1.7.3 提高部分 1.答：1）方框图： 2)工作原理：假定水箱在水位为给定值c（该给定值与电位器给定电信ur对应），此时浮子处于平衡位置，电动机无控制作用，水箱处于给定水位高度，水的流入量与流出量保持不变。当c增大时，由于进水量一时没变浮子上升，导致c升高，给电信计作用后，使电信计给电动机两端电压减小，电动机带动减齿轮，使控制阀开度减小，使进水量减小，待浮

自动控制理论第四版课后习题详细解答答案(夏德钤翁贻方版)

《自动控制理论 （夏德钤）》习题答案详解 第二章 2-1 试求图2-T-1所示RC 网络的传递函数。 (a)111 11111+=+? =Cs R R Cs R Cs R z ，22R z =，则传递函数为： 2 1212 21212)()(R R Cs R R R Cs R R z z z s U s U i o +++=+= (b) 设流过1C 、2C 的电流分别为1I 、2I ，根据电路图列出电压方程： ??? ???? =++=)(1 )()]()([)(1)(2221111s I s C s U s I s I R s I s C s U o i 并且有 )()1 ()(122211s I s C R s I s C += 联立三式可消去)(1s I 与)(2s I ，则传递函数为： 1 )(1 111) () (2221112 21212211112++++= ??? ? ??+???? ??++=s C R C R C R s C C R R R s C R s C s C R s C s U s U i o 2-2 假设图2-T-2的运算放大器均为理想放大器，试写出以i u 为输入，o u 为输出的传递函数。

(a)由运算放大器虚短、虚断特性可知：dt du C dt du C R u i i 0+-=，0u u u i c -=， 对上式进行拉氏变换得到 )()() (0s sU s sU RC s U i i +-= 故传递函数为 RCs RCs s U s U i 1 )()(0+= (b)由运放虚短、虚断特性有：022=-+--R u R u u dt du C c c i c ，021 0=+R u R u c ， 联立两式消去c u 得到 02 2201 01=++?u R u R dt du R CR i 对该式进行拉氏变换得 0)(2 )(2)(201 01=++s U R s U R s sU R CR i 故此传递函数为 ) 4(4)()(1 0+- =RCs R R s U s U i (c)02/2/110=+-+R u R u u dt du C c c c ，且2 1R u R u c i -=，联立两式可消去c u 得到

第四版管理学课后所有答案

第一章： 第一题答案：1：目的性：人类正是在为实现预期目的的活动中，在不断地劳动，思考，谋划，设计和组织管理的过程中，逐步进化的。2：依存性：人类的目的性来源于对外部环境和人类自身的相互依存关系。3：知识性：人类能从过去的实践中学习，从前人的经验中学习，并能把学到的知识加以记忆，积累，分析和推理，从而形成人类独有的知识体系。人类活动的上述三个特点为人类的管理实践提供了客观条件，也回答了为什么管理实践与人类历史同样悠久的原因。 第二题答案：管理是社会组织中，为了实现预期的目标，以人为中心进行的协调活动调。管理的最基本的特征是：1：管理的载体是一个组织2：管理的基本对象是人3：在管理的资源配置中，人才是第一资源。4：管理的任务：在一般意义上讲，它是通过采取某些具体的手段和措施，设计、营造、维护一种环境，包括组织内部和外部的环境，使所有管理对象在特定的环境中，做到协调而有序地进行活动。 第三题答案：许多新的管理论和管理学实践已一再证明：计划、组织、领导、控制、创新这五种管理职能是一切管理活动最基本的职能。计划：制定目标并确实为达成这些目标所必需的行动。组织中所有的管理者都必须从事计划活动。根据工作的要求与人员的特点，设计岗位，通过授权和分工，将适当的人员安排在适当的岗位上，用制度规定各个岗位的职责和上下左右的相互关系，形成一个有机的组织结构，使整个组织协调运转——这就是组织的职能组织目标决定着组织的具体形式和特点指导人们的行为，通过沟通增强人们的相互理解，统一人们的思想和行动，激励每个成员自觉地为实现组织目标而共同努力。控制的实质就是使实践活动符合与计划，计划就是控制地标准。创新职能与上述各种管理职能不同，他本身并没有某种特有的表现形式，他总是在与其他管理职能的结合中表现自身的存在与价值。 每一项管理工作都是从计划开始，经过组织、领导到控制结束。各职能之间同时相互交叉渗透，控制的结果可能又导致新的计划，开始了新一轮的管理循环。创新在管理循环中处于轴心的地位，成为推动管理循环的原动力 第四题答案：管理者扮演着十种角色，这十种角色可归入三类。 人际角色：代表人角色、领导人角色、联络者角色信息角色：监督者、发言人、传播人决策角色：企业家、干扰对付者、资源分配者、谈判者管理者需要具备三种技能：技术技能、人际技能、概念技能、 第五题答案：管理学的研究对象：各种管理工作中普遍适用的原理与方法。管理学的研究方法：归纳法、试验法、演绎法 一：归纳法通过对客观存在的一系列典型事物（经验）进行观察，从掌握典型事物的典型特点、典型关系。典型规律入手，研究事物之间的因果关系，从中找出事物变化发展的一般规律。个别——一般1：在管理学研究中，归纳法应用最广，但其局限性也十分明显2：运用归纳法时应注意的几点a：弄清与研究事物相关的因素，以及系统的干扰因素b：选择好典型 c：按抽样检验原理，保证样本容量d：调查问卷时应包括较多的信息数量，并作出简单明确的答案。二：试验法。 三演绎法一般——个别 第二章： 第一题答案：中国传统的管理思想分为1：宏观管理的治国学——（财政赋税、人口管理、货币管理、等） 2：微观管理的治生学——（农副业、手工业、运输、建筑工程等）顺道——顺应宏观的治国理论和客观的经济规律。重人——1：重人心向背2：重人才归离人和——调整人际关系，讲团结、上下和、左右和。守信——信誉人类社会人们之间建立稳定关系的基础利器——“工欲善其事，必先利其器“。求实——实事求是，一切从实际出发，是思想方法和行为的准则对策——运筹谋划，以智取胜。两个要点1：预测2：运筹。节俭——理财和治生都提倡开源节流，勤俭治国法治——我国的法治思想起源于先秦法家和《管子》，后逐渐演变成一套法治体系 第二题答案：查理。巴贝奇（英国）发展了亚当。斯密的观点，提出了关于生产组织机构

自动控制理论第四版夏德钤翁贻方第三章自测题

3-1，试求下列传递函数在零初始条件下的单位脉冲响应、阶跃响应和斜坡响应。 (1) )2)(1(2)(++=s s s G ； （2）21 ()24 G s s s =++

3-2 某系统初始条件为零，其响应如图所示，试求该系统的传递函数。 y(t) （1）单位脉冲)(t δ响应 （2）单位阶跃1()t 响应 3-3 试在s 平面上分别画出满足下列每一参量要求的二阶系统极点区域。 （1）10.707,2n s ξω->≥；（2）110.50.707,24n s s ξω--≤≤≤≤

3-4 已知单位反馈系统的开环传递函数为()(1) K G s s s τ= +，求下列参数条件下的 最大超调量和调整时间，画出闭环极点位置并总结动态指标的变化与极点和系统参数的关系。 （1）4,1K τ==； （2）1,1K τ==； （3）2,0.5K τ== 3-5 已知二阶系统的单位阶跃响应为 1.2()101 2.5sin(1.65 3.1)t h t e t -=-+o 试求（1）系统的最大超调量M p (%)、峰值时间t p 和调整时间t s ；（2）确定系统的闭环传递函数；（3）确定阻尼比和无阻尼自然振荡角频率n ω。

3-6已知控制系统的阶跃响应为2()12t t y t e e --=+-。 （1）求系统的单位脉冲响应。（2）求系统的传递函数，并确定,n ξω。 3-7 单位反馈二阶系统，已知其开环传递函数为) 2()(2n n s s s G ξωω+=， 从实验方法求得其零初始状态下的阶跃响应如图所示。经测量知，096.0=P σ， s t P 2.0=。试确定传递函数中的参量ξ及n ω。 P y(t) y(∞)

自动控制理论第三版课后习题答案(夏德钤翁贻方版)

《自动控制理论 第3版》习题参考答案 第二章 2-1 (a) ()()1 1 2 12 11212212122112+++?+=+++=CS R R R R CS R R R R R R CS R R R CS R R s U s U (b) ()()1 )(1 2221112212121++++= s C R C R C R s C C R R s U s U 2-2 (a) ()()RCs RCs s U s U 112+= (b) ()()1 4 1112+?-=Cs R R R s U s U (c) ()()??? ??+-=141112Cs R R R s U s U 2-3 设激磁磁通f f i K =φ恒定 ()()()? ? ? ???++++=Θφφπφm e a a a a m a C C f R s J R f L Js L s C s U s 2602 2-4 ()() ()φ φφπφ m A m e a a a a m A C K s C C f R i s J R f L i Js iL C K s R s C +?? ? ??++++= 26023 2-5 ()2.0084.01019.23-=?--d d u i 2-8 (a) ()()()()3113211G H G G G G s R s C +++= (b) ()()()()() 31243212143211H G H G G G H G G G G G G s R s C +++++= 2-9 框图化简中间结果如图A-2-1所示。 0.7 C(s) + + _ R(s) 1 13.02++s s s 22.116.0+Ks + 图A-2-1 题2-9框图化简中间结果 ()()()()52 .042.018.17.09.042 .07.023 ++++++=s k s k s s s R s C 2-10 ()()42 32121123211G H G G H G G H G G G G s R s C ++-+= 2-11 系统信号流程图如图A-2-2所示。

(完整版)自动控制原理课后习题及答案

第一章 绪论 1-1 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 (1) 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。 (2) 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？试举例说 明之。 解答：将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。 闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明。例如，一个温度控制系统通过热电阻（或热电偶）检测出当前炉子的温度，再与温度值相比较，去控制加热系统，以达到设定值。 1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型（线性，非 线性，定常，时变）？ （1）22 ()()() 234()56()d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+ （2）()2()y t u t =+ （3）()()2()4()dy t du t t y t u t dt dt +=+ （4）() 2()()sin dy t y t u t t dt ω+= （5）22 ()() ()2()3()d y t dy t y t y t u t dt dt ++= （6）2() ()2() dy t y t u t dt +=

自动控制原理(邹伯敏)第三章答案

自动控制理论第三章作业答案 题3-4 解： 系统的闭环传递函数为 2()()1()1()1 C s G s R s G s s s ==+++ 由二阶系统的标准形式可以得到 11, 2 n ωζ== 因此，上升时间 2.418r d d t s ππβωω--=== 峰值时间 3.6276p d t s πω=== 调整时间：35% 642% 8s n s n t s t s ωζ ωζ?=≈ =?=≈ = 超调量： 100%16.3%p M e =?= 题3-5 解： 22 ()10()(51)10102510.60.5589 n n n C s R s s a s a a ωωζωζ=+++?=?=??????=+==???? ?=闭环传递函数

1.242 100%9.45% p d p t s M e π ω === =?= 3 5% 1.581 4 2% 2.108 s n s n t s t s ωζ ωζ ?=≈= ?=≈= 题3-7 解： 0.1 1.31 100%30% 1 p d p t M e π ω === - =?== 上升时间 超调量 =0.3579 33.64 n ζ ω ? ?? = ? 2 2 1131.9 () (2)24.08 n n G s s s s s ω ζω == ++ 开环传递函数 题3-8 （1） 2 100 () (824) G s s s s = ++ 解：闭环传递函数为 2 ()100 ()(824)100 C s R s s s s = +++ 特征方程为32 8241000 s s s +++= 列出劳斯表： 3 2 1240 81000 11.50 100 s s s s 第一列都是正数，所以系统稳定 （2） 10(1) () (1)(5) s G s s s s + = -+

自动控制理论课后习题答案(上)

《自动控制理论 第2版》习题参考答案 第二章 2-(a) ()()112 1211212212122112+++?+=+++=CS R R R R CS R R R R R R CS R R R CS R R s U s U (b) ()()1)(12221112212121++++=s C R C R C R s C C R R s U s U 2-2 (a) ()()RCs RCs s U s U 112+= (b) ()()141112+?-=Cs R R R s U s U (c) ()()??? ??+-=141112Cs R R R s U s U 2-3 设激磁磁通f f i K =φ恒定()()()?? ????++++=Θφφπφm e a a a a m a C C f R s J R f L Js L s C s U s 2602 2-4 ()()()φφφπφ m A m e a a a a m A C K s C C f R i s J R f L i Js iL C K s R s C +?? ? ??++++=26023 2-5 ()2.0084.01019.23-=?--d d u i 2-8 (a) ()()()()3113211G H G G G G s R s C +++= (b) ()()()()()3 1243212143211H G H G G G H G G G G G G s R s C +++++= 2-9 框图化简中间结果如图A-2-1所示。 0.7 C(s) + + _ R(s) 11 3.02++s s s 22.116 .0+Ks + 图A-2-1 题2-9框图化简中间结果 ()()()()52.042.018.17.09.042.07.023++++++=s k s k s s s R s C 2-10 ()()42 32121123211G H G G H G G H G G G G s R s C ++-+= 2-11 系统信号流程图如图A-2-2所示。

自动控制理论第四版夏德钤翁贻方第三章笔记

第三章线性系统的时域分析 控制系统的时域响应取决于系统本身的参数和结构，还与系统的初始状态以及输入信号的形式有关。 一、典型输入信号 常用的典型输入信号：阶跃函数、斜坡函数（等速度函数）、抛物线函数（等加速度函数）、脉冲函数及正弦函数。 1.阶跃函数 （1）阶跃函数表达式 幅值为1的阶跃函数称为单位阶跃函数，表达式为 常记为1（t），其拉普拉斯变换 （2）阶跃信号额图形

2.斜坡函数 （1）斜坡函数的表达式 其拉普拉斯变换为 当A=1时，称为单位斜坡函数。（2）斜坡函数的图形 3.抛物线函数 （1）抛物线函数的表达式 当A=1/2时，称为单位抛物线函数。抛物线函数的拉普拉斯变换为

（2）抛物线函数的图形 4.脉冲函数 （1）脉冲函数表达式 当A=1时，记为。令，则称为单位脉冲函数。 （2）单位脉冲函数的拉普拉斯变换为

（3）特性 单位脉冲传递函数是单位阶跃函数对时间的导数，而单位阶跃函数则是单位脉冲函数对时间的积分。 5.正弦函数 在实际中，有的控制系统，其输入信号常用正弦函数来描述，可以求得系统的频率响应。 二、线性定常系统的时域响应 1.时域分析 （1）定义 时域分析就是分析系统的时间响应，也就是分析描述其运动的微分方程的解。 （2）微分方程 单变量线性定常系统的常微分方程如下所示 2.解的结构 （1）由于各项系数都是常数，可判断其解必然存在并且唯一。（2）从线性微分方程理论可知，其通解是由它的任一个特解与其对应的齐次微分方程通解之和所组成，即

（3）为了求解高阶常微分方程，还可利用拉普拉斯变换方法，由此得到 时域响应为 （4）单位阶跃响应与单位脉冲响应 ①系统的单位脉冲响应是单位阶跃响应的导数； ②系统的脉冲响应中只有暂态分量，而稳态分量总是零，也就是说不存在与输入相对应的稳态响应。所以，系统的脉冲响应更能直观地反映系统的暂态性能。 三、控制系统时域响应的性能指标 1.暂态性能 常用性能指标通常有：最大超调量、上升时间、峰值时间和调整时间。 （1）最大超调量：在暂态响应期间超过终值c（∞）的最大偏离量，即

自动控制原理试题及答案

自动控制原理 一、简答题：（合计20分, 共4个小题，每题5分） 1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面 说明该系统会有什么样的表现？并解释原因。 2. 大多数情况下，为保证系统的稳定性，通常要求开环对数幅频特性曲 线在穿越频率处的斜率为多少？为什么？ 3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 4. 用根轨迹分别说明，对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一 个开环极点对系统根轨迹走向的影响。 二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示，其中质量为m 公斤，弹簧系数为k 牛顿/米，阻尼器系数为μ牛顿秒/米，当物体受F = 10牛顿的恒力作用时，其位移y (t )的的变化如图(b)所示。求m 、k 和μ的值。(合计20分) F ) t 图(a) 图(b) 三、已知一控制系统的结构图如下，（合计20分, 共2个小题，每题10分） 1） 确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标：超调量%σ，调 节时间s t 和峰值时间p t ； 2） 当()21(),()4sin3r t t n t t =?=时，求系统的稳态误差。

四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，c ω位于两个交接频率的几何中心。 1） 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。 2） 计算超调量%σ和调节时间s t 。（合计20分, 共2个小题，每题10分） [ 1 %0.160.4( 1)sin σγ =+-, s t = 五、某火炮指挥系统结构如下图所示，()(0.21)(0.51) K G s s s s = ++系统最 大输出速度为2 r/min ，输出位置的容许误差小于2，求： 1） 确定满足上述指标的最小K 值，计算该K 值下的相位裕量和幅值裕 量； 2） 前向通路中串联超前校正网络0.41 ()0.081 c s G s s +=+，试计算相位裕量。 （合计20分, 共2个小题，每题10分） (rad/s)

自动控制理论第2版课后习题参考答案

附录A 《自动控制理论 第2版》习题参考答案 第二章 2-1 (a) ()()1 1 2 12 11212212122112+++? +=+++=CS R R R R CS R R R R R R CS R R R CS R R s U s U (b) ()()1 )(1 2221112212121++++=s C R C R C R s C C R R s U s U 2-2 (a) ()()RCs RCs s U s U 1 12+= (b) ()()14 1 112+?-=Cs R R R s U s U (c) ()()?? ? ??+-=141112Cs R R R s U s U 2-3 设激磁磁通f f i K =φ恒定 ()()()? ? ? ???++++= Θφφπφm e a a a a m a C C f R s J R f L Js L s C s U s 2602 2-4 ()() ()φ φφπφ m A m e a a a a m A C K s C C f R i s J R f L i Js iL C K s R s C +?? ? ??++++= 26023 2-5 ()2.0084.01019.23 -=?--d d u i 2-8 (a) ()()()()3 113211G H G G G G s R s C +++= (b) ()()()()() 31243212143211H G H G G G H G G G G G G s R s C +++++= 2-9 框图化简中间结果如图A-2-1所示。

0.7 C(s) + + _ R(s) 113.02 ++s s s 22.116.0+Ks + 图A-2-1 题2-9框图化简中间结果 ()()()()52 .042.018.17.09.042 .07.023++++++=s k s k s s s R s C 2-10 ()()42 32121123211G H G G H G G H G G G G s R s C ++-+= 2-11 系统信号流程图如图A-2-2所示。 图A-2-2 题2-11系统信号流程图 ()()()()2 154214212654212215421421321111H H G G G G G G G H G G G G G s R s C H H G G G G G G G G G G s R s C -++= -++= 2-12 (a) ()()()adgi abcdi agdef abcdef cdh s R s C +++-= 11 (b) ()()()1 2212112 22112++++=s C R C R C R s C R C R R s R s C 2-13 由选加原理,可得 ()()()()()()[]s D H G G s D G s D G s R G G G H G H s C 31212212212 21111 --+++=

自动控制原理试卷及答案

课程名称: 自动控制理论 （A/B 卷 闭卷） 一、填空题（每空 1 分，共15分） 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则G(s) 为 （用G 1(s)与G 2(s) 表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率=n ω ， 阻尼比=ξ ， 该系统的特征方程为 ， 该系统的单位阶跃响应曲线为 。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+， 则该系统的传递函数G(s)为 。 6、根轨迹起始于 ，终止于 。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系统的开环传递函数 为 。 8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ， 其相应的传递函数为 ，由于积分环节的引入，可以改善系统的 性能。 二、选择题（每题 2 分，共20分） 1、采用负反馈形式连接后，则 ( ) A 、一定能使闭环系统稳定； B 、系统动态性能一定会提高； C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除； D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。 A 、增加开环极点； B 、在积分环节外加单位负反馈； C 、增加开环零点； D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( ) A 、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升； C 、临界稳定； D 、右半平面闭环极点数2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( ) A 、 型别2

自动控制原理大题完整版及答案

河南工业大学 《自动控制原理》大题完整版（绝对内部资料） 1. 欠阻尼二阶系统0.6,5n ζω== 试求： 系统的上升时间r t 、超调时间p t 、超调量%p σ 和调节时间s t 解 4d ωω=== arccos 0.6 0.55r d d t π?πωω--= == 0.78p d t π ω= = 3.5 1.17,0.054.4 1.47,0.02n s n t ζωζω?=?=??=??=?=?? %100%9.48%p e σ=?= 1． 已知单位反馈系统的开环传递函数 10 ()(4)(51) G s s s s = ++ 试求输入信号为()r t t =时，系统的稳态误差ss e 解： 求得闭环系统特征方程为 32()5214100D s s s s =+++= 由劳斯判据 3s 5 4 2s 21 10 1s 23/7

0s 10 所以，系统稳定 由 10 2.5 ()(4)(51)(0.251)(51) G s s s s s s s = =++++， 2.5K = 又因为系统为I 型系统，当输入为()r t t =时， 1 0.4ss e K = = 2． 已知系统开环传递函数为 (1) ()(21) K s G s s s += + 试绘制系统概略根轨迹。 解： 实轴上根轨迹为(,1],[0.5,)-∞--∞ 分离点 111 0.51 d d d += ++ 解得 120.293, 1.707d d =-=- 根轨迹如图

3． 如图所示系统结构图，求传递函数 () () C s R s 解： 可采用化简法或梅森增益公式 1212121 1G G C R G G G G H =+++ 4． 已知单位反馈系统的开环传递函数为 ()(1) K G s s Ts = + 画出奈氏曲线，当K>0，T>0时用奈奎斯特稳定判据判断闭环系统稳定性。 解： (0)90()0180 G j G j +?? =∞∠-∞=∠- 奈氏曲线为

自动控制理论第三章练习题

《自动控制理论》(二)第三章测试题 一、单项选择题(每小题2分) 1、对于欠阻尼的二阶系统,当阻尼比ξ保持不变时,( ) A 、无阻尼自然振荡频率ωn 越大,系统的峰值时间t p 越大 B 、无阻尼自然振荡频率ωn 越大,系统的峰值时间t p 越小 C 、无阻尼自然振荡频率ωn 越大,系统的峰值时间t p 不变 D 、无阻尼自然振荡频率ωn 越大,系统的峰值时间t p 不定 11、系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分就是系统稳定的( ) A 、充分条件 B 、必要条件 C 、充分必要条件 D 、以上都不就是 12、随动系统中常用的输入信号就是斜坡函数与( ) A 、阶跃函数 B 、脉冲函数 C 、正弦函数 D 、抛物线函数 3.二阶系统当0<ζ<1时,如果增加ζ,则输出响应的最大超调量p σ将( ) A 、增加 B 、减小 C 、不变 D 、不定 2.一阶系统G(s)= 1Ts K +的放大系数K 愈小,则系统的输出响应的稳态值( ) A 、不变 B 、不定 C 、愈小 D 、愈大 7.主导极点的特点就是( ) A 、距离实轴很远 B 、距离实轴很近 C 、距离虚轴很远 D 、距离虚轴很近 5、 系统稳定的充分必要条件就是其特征方程式的所有根均在根平面的( ) A 、 实轴上 B 、 虚轴上 C 、 左半部分 D 、 右半部分 11、 对于欠阻尼的二阶系统,当无阻尼自然振荡频率ωn 保持不变时,( ) A 、 阻尼比ξ越大,系统的调整时间t s 越大 B 、 阻尼比ξ越大,系统的调整时间t s 越小 C 、 阻尼比ξ越大,系统的调整时间t s 不变 D 、 阻尼比ξ越大,系统的调整时间t s 不定 1、控制系统的上升时间t r 、调整时间t S 等反映出系统的( ) A 、相对稳定性 B 、绝对稳定性 C 、快速性 D 、平稳性 7、一阶系统的阶跃响应,( )。 A 、当时间常数T 较大时有超调 B 、当时间常数T 较小时有超调 C 、有超调 D 、无超调 2、时域分析中最常用的典型输入信号就是( ) A 、脉冲函数 B 、斜坡函数 C 、阶跃函数 D 、正弦函数 15、设单位负反馈控制系统的开环传递函数G o (s)=) a s (s K +,其中K>0,a>0,则闭环控制系统的稳定性与( ) A 、K 值的大小有关 B 、a 值的大小有关 C 、a 与K 值的大小有关 D 、a 与K 值的大小无关 10、 对于一阶、二阶系统来说,系统特征方程式的所有系数都就是正数就是系统

自动控制理论第四版课后习题详细解答答案(夏德钤翁贻方版)

《自动控制理论 (夏德钤)》习题答案详解 U °(s) z 2 R 1R 2Cs R 2 U i (s) z-, - z 2 RR 2Cs R 1 R 2 (b)设流过C i 、C 2的电流分别为I i 、I 2，根据电路图列出电压方程: 「 1 U i (s)=Ll i (s) + R[l i (s) + l 2(s)] Gs 1 U o (s)=—l 2(s) C 2s 并且有 1 1 l i (S )=(R 2 )l 2(s) Gs C 2S 2-2假设图2-T-2的运算放大器均为理想放大器，试写出以 U i 为输入，U o 为输出的传递函 数。 ⑻由运算放大器虚短、虚断特性可知： 丛 C d^1 C-dU 0， Uc 7 -u 0, R dt dt 2-1试求图 第二早 2-T-1所示RC 网络的传递函数。 R i Cs R l ，z 2二R 2，则传递函数为: RCs 1 (R ,C , R ,C 2 R 2C 2)s 1 联立三式可消去l i (s)与J(s)，则传递函数为: U o (s) U i (s) R-! R C , C S 2

对上式进行拉氏变换得到 警一sUg sU o(s) RC 故传递函数为

U o (s) RCs 1 U j (s) _ RCs 联立两式消去u c 得到 2-3试求图2-T-3中以电枢电压U a 为输入量，以电动机的转角 二为输出量的微分方程式和传 递函数。 解：设激磁磁通.二K f i f 恒定 ° S _ ________________ C mJ _________________________________ Ua s s L a JS 2 L a f R a J S R a f ^C e C m IL 2 二 2-4 一位置随动系统的原理图如图 2-T-4所示。电动机通过传动链带动负载及电位器的滑动 触点一起移动，用电位器检测负载运动的位移，图中以 c 表示电位器滑动触点的位置。另 (b)由运放虚短、虚断特性有: C dU c 二％ -U c "dT _R 2— R<0，,2 弄0， 对该式进行拉氏变换得 故此传递函数为 U c ￡7. dt R/2 R/2 对该式进行拉氏变换得到 故此传递函数为 里 du ° . 2U i 2R i dt R 2 门 u 0 = 0 R i CR 2 2 -sU 0 (s) - U i (s) - U 0 (s ^0 U o (s) 4R U i (s) R(RCs 4) □ u i u c =0 ，且 丁 一亍，联立两式可消去 u c 得到 CR i du i 2u o 2u i o 2R dt R R - CR 2R sU i (s) —U o (s) -U i (sH0 R 1 R R(RCs 4) U i (s) 4R U o (s)

自动控制理论(邹伯敏)第五章答案(1)

自动控制理论第五章答案 题5-2 (1) 解 存在一个积分环节，低频处斜率为20/dB dec -，在1ω=时，()20log 20L K dB ω== 在2ω≥处，惯性环节对加速衰减，斜率由20/dB dec -变为40/dB dec - 在10ω≥处，又加入一个惯性环节，斜率由40/dB dec -变为60/dB dec - 系统相频特性按下式计算 ()90arctan(0.5)arctan(0.1)?ωωω=--- ω 0 1 10 100 ∞ ()?ω -90 -122 -214 -263 -270 ()/L dB ω20dB 40dB 60dB -20dB -40dB -60dB ()/L dB ω-90°-180°-270° （2）解（原有答案的相频特性曲线画错，现已更正）

2275(10.2)0.75(10.2) ()(16100)(0.010.161)s s G s s s s s s s ++= = ++++ 存在一个积分环节，低频处斜率为20/dB dec -，在1ω=时，()20log 2.5L K dB ω==- 在5ω≥处，增加一个微分环节，斜率由20/dB dec -变为0/dB dec 在10ω≥处，加入一个二阶因子，斜率由0/dB dec 变为40/dB dec -，其中=0.80.707ζ>，不会产生谐振。 系统相频特性按下式计算 2 16()90arctan(0.2)arctan( )100ω ?ωωω =-+-- ω 0 1 10- 10+ 100 ∞ ()?ω -90 -88 -117 63 6 ()/L dB ω20dB 40dB 60dB -20dB -40dB -60dB ()/L dB ω-90° -180°

自动控制理论第三章练习题

《自动控制理论》（二）第三章测试题 一、单项选择题(每小题2分) 1.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比ξ保持不变时，( ) A.无阻尼自然振荡频率ωn 越大，系统的峰值时间t p 越大 B.无阻尼自然振荡频率ωn 越大，系统的峰值时间t p 越小 C.无阻尼自然振荡频率ωn 越大，系统的峰值时间t p 不变 D.无阻尼自然振荡频率ωn 越大，系统的峰值时间t p 不定 11.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的( ) A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 12.随动系统中常用的输入信号是斜坡函数和( ) A.阶跃函数 B.脉冲函数 C.正弦函数 D.抛物线函数 3．二阶系统当0<ζ<1时，如果增加ζ，则输出响应的最大超调量p σ将（ ） A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 2．一阶系统G(s)= 1Ts K +的放大系数K 愈小，则系统的输出响应的稳态值（ ） A.不变 B.不定 C.愈小 D.愈大 7．主导极点的特点是（ ） A.距离实轴很远 B.距离实轴很近 C.距离虚轴很远 D.距离虚轴很近 5. 系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面的( ) A. 实轴上 B. 虚轴上 C. 左半部分 D. 右半部分 11. 对于欠阻尼的二阶系统，当无阻尼自然振荡频率ωn 保持不变时，( ) A. 阻尼比ξ越大，系统的调整时间t s 越大 B. 阻尼比ξ越大，系统的调整时间t s 越小 C. 阻尼比ξ越大，系统的调整时间t s 不变 D. 阻尼比ξ越大，系统的调整时间t s 不定 1.控制系统的上升时间t r 、调整时间t S 等反映出系统的( ) A.相对稳定性 B.绝对稳定性 C.快速性 D.平稳性 7.一阶系统的阶跃响应，( )。 A.当时间常数T 较大时有超调 B.当时间常数T 较小时有超调 C.有超调 D.无超调 2.时域分析中最常用的典型输入信号是（ ） A.脉冲函数 B.斜坡函数 C.阶跃函数 D.正弦函数 15.设单位负反馈控制系统的开环传递函数G o (s)= )a s (s K +，其中K>0,a>0，则闭环控制系统的稳定性与（ ） A.K 值的大小有关 B.a 值的大小有关 C.a 和K 值的大小有关 D.a 和K 值的大小无关 10. 对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程式的所有系数都是正数是系统稳定的( )。A. 充分条件 B. 必要条件 C. 充分必要条件 D. 以上都不是