控制工程基础第三版习题答案-清华大学出版社(1-8章)完全版.doc

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
第八章………………………………………………………………………70

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

1-3
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）灯自动开关的职能方块图如图1-5所示，为开环系统。

图1-5

1-4
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：（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，其职能方块图如下图所示：

1-6：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：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！）

第二章
2-1
解：
（1）:

（2）:
（3）:
（4）:

（5）:
（6）:

（7）:

（8）:
2-2

解：
（1）:
（2）:
（3）:
（4）:
（5）:
（6）:
（7）:
2-3
解：
（1） 对原方程取拉氏变换，得：

将初始条件代入，得：

取拉氏反变换，得：

（2） 当t=0时，将初始条件代入方程，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：

取拉氏反变换，得：

2-4
解：该曲线表示的函数为：

则其拉氏变换为：

2-5
解：

将上式拉氏变换，得：

又当

2-6
解：
（a）传递函数：

（b）传递函数：

（ｃ）传递函数：

（ｄ）传递函数：

2-7
解：
通过方块图的变换，系统可等价为下图：

2-8
解：

2-9
解：
（a）

（b）

（c）

（d）

（e）

（f）

(g)

2-10
解：
（a）

（b）

（c）

2-11
解：
（a）

（b）

（c）

（d）

2-12
解：
（a）

（b）

2-13
解：
（a）

（b）

2-14
解：

2-15
解：
（1）

（2）

2-16
解：

2-17
解：

2-18
解：
以题可画出方块图如下：

2-19
解：

2-20
解：

2-21
解：
（1）

（2、3、4）缺
2-22 以后缺

第三章
3-1解：

3-2

3-3
解：

3-4
解：

3-5

3-6
解：

3-7
解：

3-8
解：

3-9
解：

3-10

3-11

3-12
解：

3-13
解：

3-14解：

3-15

3-16

3-17
解：

3-18

3-19
解：

3-20
解：

3-21
解：

3-22
解：

3-23
解：

3-24

3-25
解：

3-26、3-27 缺
3-28
解：

3-29、3-30 缺
3-31
解：

3-32、3-33缺

第四章
4-1
解：

4-2
解：

4-3
解：

4-4
解：

4-5
解：

4-6
解：
（a）

(b)

(c)

(d)

(e)

4-7

4-8、4-9 缺
4-10
解：

4-11
解：

4-12解：

4-13、4-14、4-15 缺

4-16解：

4-17 缺
4-18
解：

4-19、4-20、4-21 缺

第五章
5-1

5-2、5-3、5-4 缺
5-5

5-6 缺
5-7

5-8

5-9、5-10 缺

5-11

5-12

5-13 缺

5-14

5-15 缺
5-16
解：

5-17 缺
5-18
解：

5-19
解：

5-20
解：

5-21、5-22、5-23、5-24 缺
5-25
解：

5-26 缺
附题：设单位反馈的开环传递函数为

试用乃氏判据确定该系统在K=1和K=10时的稳定性。

第六章
6-1
解：
（1）

（2）

（3）

（4）

＝0
6-2
解：
（1）

(2)

6-3
解：

6-4
解：

6-5
解：

6-6
解：(a)

（b

6-7
解：

6-8
解：
（1）

（2）

6-9
解：
（1）

（2）

6-10
解：

6-11
解：
（1）

（2）

6-12
解：

6-13
解：

6-14
解：
由于系统不稳定，因此系统误差为无穷大。

6-15
解：

6-16 缺
6-17
解：（1）

6-18
解：

6-19缺
6-20
解：

第七章
7-1

7-2

7-3

系统稳定
7-4

7-5
解：

7-6 － 7-20 缺

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