自动控制理论课后答案

1、二 000 年下半年高等教育自学考试全国统一命题考试自动控制理论试题（电力系统及其自动化专业本科）本试题分两部分，第一部分为选择题，1 页至 2 页，第二部分为非选择题，2 页至 8 页，共 8 页，共 8 页；选择题 20 分，非选择题 80 分，满分 100 分。考试时间 150 分钟。第一部分 选择题一、单项选择题（本大题共 15 小题，前 10 小题每题 1 分，后 5 小题每题 2 分，共 20 分）在每小题列出的四个选项中有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.实际生产过程的控制系统大部分是 【 】A.一阶系统 B.二阶系。

2、 1 请解释下列名字术语：自动控制系统、受控对象、扰动、给定值、参考输入、反馈。 解：自动控制系统：能够实现自动控制任务的系统，由控制装置与被控对象组成； 受控对象：要求实现自动控制的机器、设备或生产过程 扰动： 扰动是一种对系统的输出产生不利影响的信号。如果扰动产生在系统内部称为内扰；扰动产生在系统外部，则称为外扰。外扰是系统的输入量。 给定值：受控对象的物理量在控制系统中应保持的期望值 参考输入即为给定值。 反馈：将系统的输出量馈送到参考输入端，并与参考输入进行比较的过程。 2 请说明自动控制系统的基本 。

3、习题 2 2-1. （ 1） 线性，时变，动态 （ 2） 非线性，时变，动态 （ 3） 非线性，定常，动态 （ 4） 非线性，定常，静态 （ 5） 非线性，定常，动态 （ 6） 非线性，定常，静态 2-2. （ a）1212)( stesssF （ b）2 11 )1(1)( s stestsF （ c）2121 )1)(1()( 1st estsFst 2-3. 12 12 221332 1 2 1( 1 ) ( ) , l i m ( 1 ) , l i m ( 3 )1 3 4 3 2 4 3 21 1 1 1( ) ,2 1 3 2ssttcc ssF s c s c ss s s s s sF s f t e ess 得到：（） （ ） 1023( 2 ) ( ) 1 + co s (t )- 5 * s in (t )1 1 1( 3 ) s in co s2 2 21 1 9( 4 ) ( )8 1 8 1(5 )。

4、第一章掌握自动控制系统的一般概念（控制方式，分类，性能要求）6.（1）结构框图：Ug U Ud n Uc UUr给定输入量: 给定值 Ug被控制量: 加热炉的温度扰动量： 加热炉内部温度不均匀或坏境温度不稳定等外部因素被控制对象：加热器控制器： 放大器、发动机和减速器组成的整体（2）工作原理：给定值输入量 Ug 和反馈量 Ur 通过比较器输出 U， 经放大器控制发动 机的转速 n，再通过减速器与调压器调节加热器的电压 U 来控制炉温。T Ur U Ud n Uc U T 7.（1）结构框图略给定输入量：输入轴 r被控制量： 输出轴 c扰动量： 齿轮间配合、负载大小等外。

5、 第一章 掌握自动控制系统的一般概念 （ 控制方式，分类，性能要求） 6.（ 1）结构框图： Ug U Ud n Uc U Ur 给定输入量 : 给定值 Ug 被控制量 : 加热炉的温度 扰动量： 加热炉内部温度不均匀或坏境温度不稳定等外部因素 被控制对象：加热器 控制 器： 放大器、发动机和减速器组成的整体 （ 2）工作原理： 给定值输入量 Ug和反馈量 Ur 通过比较器输出 U， 经放大器控制发动 机的转速 n，再通过减速器与调压器调节加热器的电压 U 来控制炉温。 T Ur U Ud n Uc U T 7.（ 1）结构框图 略 给定输入量：输入轴 r 被控制量： 输出轴 c 扰动量： 。

6、第一章 引论 1-1 试描述自动控制系统基本组成，并比较开环控制系统和闭环控制系统的特点。 答： 自动控制系统一般都是反馈控制系统，主要由控制装置、被控部分、测量元件组成。控制装置是由具有一定 职能的各种基本元件组成的，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。如下图所示为自动控制系统的基本组成。 开环控制系统是 指控制器与被控对象之间只有顺向作用，而没有反向联系的控制过程。 此时，系统构成没有传感器对输出信号的检测部分。开环控制的特点是：输出不影响输入，结构简单，通常容易实现 ；系统的精度。

7、1自动控制原理理论课程教学改革与实践摘要：针对自动控制原理课程常规教学过程中存在的问题，提出了一些提高教学效果的具体做法和措施，着重对课程教学内容以及实验内容、实验教学方法进行了改进，使学生在学习过程中提高自己的分析问题和解决实际问题的能力，对于巩固和应用所学知识，提高实践能力，把理论和实践很好的结合起来有着重要的意义。 关键词： 自动控制原理 教学改革与实践 MATLAB 一、引言 自动控制原理课程是控制类和电子信息类专业的主要专业基础课之一，通过对控制理论知识的学习，使学生掌握自动控制系统的基本概念和系。

8、第三章习题与答案1双闭环调速系统在突加给定的起动过程中，转速调节器为什么能迅速达到限幅值，其限幅值是如何整定的？电流调节器是否应达到限幅值，其限幅值是如何整定的？双闭环调速系统在突加给定时，由于电机的机械惯性，转速为零，使转速反馈电压 为零，这时加在转速调节器输入端的偏差电压 很大，而转速fnUnU调节器的积分时间常数较小，所以转速调节器的输出能迅速达到限幅值，其限幅值按所要限制的最大电流值来整定， 。电流调节器不应达到限幅值，dmgiIU否则将失去调节作用，其限幅值应大于最大的输出控制电压，。sfzgdmeKkmRInCU。

9、习题22-1. （1）线性，时变，动态（2）非线性，时变，动态（3）非线性，定常，动态（4）非线性，定常，静态（5）非线性，定常，动态（6）非线性，定常，静态2-2. （a）（b）（c）2-3. (4) syms s FF=ilaplace(1/(s3+21*s2+120*s+100)运行结果：F =1/81*exp(-t)-1/9*t*exp(-10*t)-1/81*exp(-10*t)(5) syms s FF=ilaplace(s2+2*s+3)/(s+1)3)运行结果：F =t2*exp(-t)+exp(-t)(6) F=ilaplace(s+2)/(s*(s+3)*(s+1)2)运行结果：F = 2/3+1/12*exp(-3*t)-1/2*t*exp(-t)-3/4*exp(-t)2-4.(1) (2) (3) 2-5.（a）（b）2-6（a）。

10、习题 22-1. （1）线性，时变，动态（2）非线性，时变，动态（3）非线性，定常，动态（4）非线性，定常，静态（5）非线性，定常，动态（6）非线性，定常，静态2-2. （a） 12)(stesF（b） 211)(stt（c） 21)()(1tesFst2-3. 121 22 23311(1),lim(),lim()34432,s sttcs sFsccsfte 得 到 ： （ ） （ ）1023(2)1+cos(t)-5*in(t)3cos9(4)815(6)()341tttttttftefteftte(4) syms s FF=ilaplace(1/(s3+21*s2+120*s+100)运行结果：F =1/81*exp(-t)-1/9*t*exp(-10*t)-1/81*exp(-10*t)(5) syms s FF=ilaplace(s2+2*s+3)/(s+1)3)运行结果：F =t2*exp(-t。

11、uaurucd( )(1) a-d.b-c(2)1-2 1-2(1) a b c d(2)ToTi ugufu1-40)(0)()(yxfyk:Bxyfxxk:A12111fxkykkykkf 12121 )(21211kkskkfsfksXsY)()()(2-2(b)k1k2fxy(b)ABx12-2 2-2ccrcruiiRdtiCuuiRuu)(12122112-2(c) ( )ccrcrcrcruCuuR uuRCuuiRuui)()(/)(12211)( 12122121rrcc uuCRRRRuuRRCRR21212212121212211)()(RRCsRRRCsRRRRCsRRRRRCsRRsUsUrcur ucR1R2Ci1i2i2-2 dRRitutudttutudCdtRitudC CrCrC 11 )()()()()(211121)()()()()(iiidtRitudCiRRitutuidttutudCiCCCCrCr)()(2)()()(3)( 22222222 tudttduRCdttudCRtudttduRCdttudCRrrrCC。

12、自动控制理论 第 2 版习题参考答案 第二章 2-1 (a) ()()1121211212212122112+=+=CSRRRRCSRRRRRRCSRRRCSRRsUsU(b) ()() 1)(12221112212121+=sCRCRCRsCCRRsUsU2-2 (a) ()() RCsRCssUsU 112+= (b) ()()141112+=CsRRRsUsU(c) ( )()+= 141112CsRRRsUsU2-3 设激磁磁通ffiK= 恒定 ()()()+=meaaaamaCCfRsJRfLJsLsCsUs26022-4 ()()() mAmeaaaamACKsCCfRisJRfLiJsiLCKsRsC+=260232-5 ()2.0084.01019.23=ddui 2-8 (a) ()()()()3113211 GHGGGGsRsC+= (b) ()()( )()()31243212143211 HGHGGGHG。

13、自动控制理论 第 2 版习题参考答案第二章2-1 (a) 121121212112 CSRRCSsU(b) )(221121221 sss2-2 (a) (b) (c) RCU1412CsRU14112CsRsU2-3 设激磁磁通 恒定fiKmeaaama CfRsJfLJss 26022-4 mAmeaaa mAKsfisJfiJsi KRC232-5 .084.109.23ddui2-8 (a) (b) 312GHsRC31243212 HGHGsRC2-9 框图化简中间结果如图 A-2-1 所示。0.7 C(s) + + _ R(s) .02s16Ks+ 图 A-2-1 题 2-9 框图化简中间结果52.04.18.7.09223 sksksRC2-10 42312123GHGH2-11 系统信号流程图如图 A-2-2 所示。图 A-2-2 题 2-。

14、 自动控制原理 一、单项选择题（本大题共 20分，共 10 小题，每小题 2 分） 1. 根轨迹法是利用（ ）在 s平面上的分布，通过图解的方法求取（ ）的位置。 A. 开环零、极点；闭环零点 B. 开环零、极点；闭环极点 C. 闭环零、极点；开环零点 D. 闭环零、极点；开环极点 2. 与根轨迹增益有关的是（ ）。 A. 闭环零、极点与开环零点 B. 闭环零、极点与开环极点 C. 开环零、极点与闭环零点 D. 开环零、极点与闭环极点 3. 根据以下最小相位系 统的相角裕量，相对稳定性最好的系统为（ ）。 A. =50 0 B. =0 0 C. =20 0 D. =30 0 4. 控制工程理论的。

15、精选优质文档倾情为你奉上 一课程设计的目的与要求 本课程为自动控制原理的课程设计，是课堂的深化。 设置自动控制原理课程设计的目的是使MATLAB成为学生的基本技能，熟悉MATLAB这一解决具体工程问题的标准软件，能熟练地应用MATLAB软件。

16、第2章 习题解,2.1(a) 求图示RC电路的传递函数G(s)。,(a),2.2 (a) 是一反相比例运算电路，其,2.3 试用复数阻抗法画出图E2.3所示电路的动态结构图，并求传递函数。 、,图E2.5 题2-6图,2-6 试画出图E2.5所示系统的动态结构图，并求传递函数 。,图E2.6 题2.7图,图E2.6 题2.7图,图E2.7 题2.8图,2.8 系统结构图如图E2.7所示。求传递函数C(s)/R(s)和C(s)/N(s)。若要消除干扰对输出的影响（即C(s)/N(s)=0），问Gn(s)=?,图E2.7 题2.8图,解：1）令N(s)=0,则,2）令R(s)=0,则,R(s)=0,框图简化如下,要消除干扰对输出的影响，令C(s)/N(s)=0,2.9 简化图E2。

17、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)11111111 CsR RCsRCsRz ， 22 Rz ，则传递函数为： 2121221212)( )( RRCsRR RCsRRzz zsU sUio (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)(2221111sIsCsUsIsIRsIsCsUoi并且有 )()1()(1 22211 sIsCRsIsC 联立三式可消去 )(1sI 与 )(2sI ，则传递函数为： 1)(1111)()(222111221212211112 sCRCRCRsCCRRRsCRsCsCRsCsUsUio 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 iu 为输入， ou 为输出。

18、自动控制理论 第2版习题参考答案第二章2-(a) (b) 2-2 (a) (b) (c) 2-3 设激磁磁通恒定2-4 2-5 2-8 (a) (b) 2-9 框图化简中间结果如图A-2-1所示。图A-2-1 题2-9框图化简中间结果2-10 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2-12 (a) (b) 2-13 由选加原理,可得第三章3-1 分三种情况讨论(a) 当时(b) 当时(c) 当时设系统为单位反馈系统,有系统对单位斜坡输入的稳态误差为 3-2 (1) (2) (3) (4) 3-3 首先求系统的给定误差传递函数误差系数可求得如下(1) ，此时有，于是稳态误差级数为，(2) ，此时有，于是稳态误差级数。

19、 ua ur ucd () (1)a-d.b-c (2) 1-21-2 (1)abcd (2) a-d.b-c To Tiug uf u 1-4 0)( 0)()( yxfyk:B xyfxxk:A 12 111 fxkykkykkf12121 )( 2121 1 kkskkf sfk sX sY )()( )( 2-2(b) k 1 k 2 f x y ( b ) A B x1 2-2 2-2 ) 0 0 yk2yk c cr cr uiiR dti Cuu iRuu )( 1 212 2 11 2-2(c)() ccr cr cr cr uCuu Ruu RCuui Ruui )( )( /)( 1 2 2 11 )(1 21 2 21 21 rrccuuCR RR R uuRRCRR 2121 221 21 21 21 221 1 )( )( RRCsRR RCsRR RR CsRR RR RCsRR sU sU r c uru c R 1 R 2 C i 1 i 2 i u C 2-2d R Ritutu dt tutud CdtRitud CCrCrC11)()(。