第2章习题答案。
2-1 描述系统动态性能的数学表达式称为数学模型。常用的数学模型有：微分方程、传递函数、动态结构图和频率特性。
2-2 传递函数是零初始条件下，线性定常系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。它有如下性质：
1）传递函数适用于单输入单输出系统、线性定常系统、零状态系统；
2）传递函数是系统的固有特性，即只与系统的内部结构和参数有关，而与外加输入量或扰动量无关；
3）传递函数一般为真分式。
2-3 图a：；
图b：；图c：
2-7 结构图如下图示：
2-9 （a） （b）
c） （d）
e），动态结构图的化简过程略。
2-10 同2-9。
2-11 提示：先画出每个传递函数对应的动态结构图，然后求传递函数，结果如下：，
2-12 (1)设输入为yr，输出为y0。弹簧与阻尼器并联平行移动。
2)列写原始方程式，由于无质量按受力平衡方程，各处任何时刻，均满足∑f=0，则对于a点有。
式中，ff为阻尼摩擦力，fk1、fk2为弹性恢复力。
3)写中间变量关系式。
4)消中间变量得。
5)化标准形。
式中，为时间常数，单位［秒］；为传递函数，无量纲。
2-13解：（1）设输入量为作用力矩mf，输出量为旋转角速度ω。
2）列写微分方程式。
式中，fω为阻尼力矩，其大小与转速成正比。
3）整理成标准形为。
此为一阶线性微分方程，若输出变量改为θ，则由于。
代入方程得二阶线性微分方程式。
2-14 解：**性电路的计算中，引入了复阻抗的概念，则电压、电流、复阻抗之间的关系，满足广义的欧姆定律。即。
如果两端元件是电阻r、电容c或电感l，则复阻抗z(s)分别是r、1/cs或ls。
1) 用复阻抗写电路方程式：
2)将以上四式用方框图表示，并相互连接即得rc网络结构图，见图（a）。(3)用结构图化简法求传递函数的过程见图（b）、（c）、(d)。
rc网络结构图。
4)用梅逊公式直接由图(b) 写出传递函数uc(s)/ur(s) 。
独立回路有三个：
回路相互不接触的情况只有l1和l2两个回路，则。
由上式可写出特征式为：
通向前路只有一条。
由于g1与所有回路l1，l2，l3都有公共支路，属于相互有接触，则余子式为：δ1=1
代入梅逊公式得传递函数。
第3章习题答案。
3-1 （1）系统不稳定，有两个正实部根。
2）系统不稳定，有两个正实部根。
3）系统稳定，全部为负实部根。
4）系统不稳定，两个右根。
5）系统不稳定，两个右根。
3-2 a1a2>a0a3。
3-3 -13-4 系统不稳定，±2j、±2j、-1±j。
3-5 系统不稳定，±4j、-10。
3-6 系统不稳定，±1、±2j、-2。
3-7 03-8 系统特征根均在平面的左半平面，有一个根在s=-1的右端。
3-9 （1）03-10 ess=0。
3-11 ess =0。
3-12 k0=0,kh=0.9。
3-13 解：（1）位置误差系数为；
速度误差系数为；
加速度误差系数为。
2）输入为r×1(t)，即阶跃函数输入时系统的稳态误差为。
输入为rt×1(t)，即斜坡函数输入时系统的稳态误差为。
输入为rt2×1(t)，即抛物线函数输入时系统的稳态误差为。
3-14 解：系统的稳态误差为。
系统为1型系统，所以kp=∞，系统的稳态误差为。
3-15 解：系统闭环传递函数为。
将r(s)=1/s3及g1、g2、gr代入上式，得。
闭环特征方程为。
易知，在题设条件下，不等式成立。由劳斯稳定判据，闭环系统稳定，且与待求参数a、b无关。此时，讨论稳态误差是有意义的。而。
若，，则有。
系统的稳态误差为。
因此可求出待定参数为。
3-16解：，开环增益应取k≥50。现取k=60。因。
故有，，于是，取mp%=0.2%，计算得。
此时，满足指标要求。最后得所选参数为k=60，t=0.02 s。
3-17 解：开环传递函数。
显然，，解得。由于要求。
故应有ξ≥0.707。于是，各参数之间应有如下关系：
本例为ⅰ型系统，位置稳态误差ess=0的要求自然满足。
3-18 解：对于（b）图所示系统，其闭环传递函数为：
与典型二阶系统标准传递函数比较，有：
由已知条件：
将ξ、ωn代入式(1)，得。
3-19解：（1）由单位阶跃响应可知：
则。（2）将上述系统闭环传递函数与二阶系统标准传递函数比较可得：
可推出。（3）因为，所以；又因为，，，所以系统可以等效为一阶系统，则：
第4章习题答案。
4-5 （1）不稳定；（2）稳定；（3）不稳定；（4）稳定；（5）不稳定；（6）稳定；（7）稳定；（8）稳定；（9）不稳定；（10）不稳定。
4-6 （1）稳定；（2）稳定；（3）稳定；（4）不稳定。
4-8 γ=16°,h=∞
4-9 k=0.05，γ=90°
4-10 （1）mp=30.4%；（2）ts=0.349；（3）ess=0；（4）ess=0.
3535；（5）ωc=3.53；（6）γ=38.7°;（7）h=∞，8）mr=3.
57;（9）ωc=3.49；（10）ωb=5
4-11 解：(1)组成系统的环节为两个积分环节、两个惯性环节和比例环节。(2)确定起点和终点。
由于re［g(jω)］趋于-∞的速度快，故初始相角为-180°。终点为。
(3)求幅相曲线与负实轴的交点。
由g(jω)的表达式知，ω为有限值时，im［g(jω)］0，故幅相曲线与负实轴无交点。
4)组成系统的环节都为最小相位环节，并且无零点，故()单调地从。
180°递减至－360°。作系统的幅相特性曲线如图所示。
习题4-11图。
4-12 解：(1)绘制系统的开环幅相曲线。
1 组成系统的环节为一个积分环节、两个惯性环节和比例环节。
2 确定起点和终点，
求幅相曲线与负实轴的交点。
令im［g(jω)］0，得，
组成系统的环节都为最小相位环节，并且无零点，故()单调地从-90°递减至-270°。作系统的概略幅相特性曲线如图所示。
习题4-12题图。
2)用奈氏判据判断系统的稳定性。
由于组成系统的环节为最小相位环节，p=0；且为ⅰ型系统，故从ω=0处插补虚线。当时，即，幅相特性曲线不包围(-1，j0)点，所以闭环系统是稳定的；当时，即，幅相特性曲线顺时针包围（-1，j0）点1圈，r=-1，z=p-2r=2≠0，所以系统是不稳定的。
4-13 a=0.84
4-14 db，，系统不稳定。
4-15 γ=41.8°，ωc=212.1 rad/s
4-16 解：由ωc=5 rad/s，可知a(ωc)=1，推出，所以20lgk=
3 db。伯德图如图所示，由图可见，ωg=∞，kg=∞
习题4-16图。
4-17 rad/s，γ=27.2°， rad/s，kg=14 db
第5章习题答案。
5-1 系统的校正是指当控制系统的性能指标不能满足设计要求时，在系统中附加一些装置，改变系统的结构，从而改变系统的性能，使之满足工程设计的要求，这种措施我们称之为系统的校正。引入的附加装置称为校正装置。
校正的一般步骤是：
1)确定预期的数学模型。通常选为典i型或典ii型系统。
2)确定选取哪种类型的调节器作为校正装置。
3)化简，使其具有典i型或典ii型系统的数学模型。
4)根据典i型或典ii型系统参数整定的原则，确定调节器的待定参数。
5-2 控制系统的预期数学模型常采用典i型系统或典ii型系统。
1) 典i型系统的数学模型，，k为待定参数。
参数整定原则：
(2) 典ii型系统的数学模型：，，为待定参数。
参数整定原则：，，
5-3 (1) p调节器：；(2) pd调节器：，属于相位超前调节器；(3) pi调节器：，属于相位滞后调节器；(4) pid调节器：，属于相位滞后-超前调节器。
微机原理第2章习题与答案
习题。一 选择题。1.8086 8088cpu内部有一个始终指示下条指令偏移地址的部件是 a.答案 c 2.指令队列的作用是。a.暂存操作数地址 b.暂存操作数 c.暂存指令地址 d.暂存预取指令。答案 d3.8086 8088下列部件中与地址形成无关的是 a.alu b.通用寄存器 c.指针寄存器...
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微机原理第2章答案
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