機械工程控制基礎 部分習題參考答案 董玉紅

PAGEPAGE238部分習題參考答案第1章1.1汽車駕駛過程中反饋控制過程原理框圖1.2電熱水器工作原理框圖1.3杠桿型液位控制原理框圖電氣型液位控制原理框圖1.4電冰箱工作原理框圖如下。從輸入信號來看是恒值控制系統(tǒng)，從是否有反饋來看是閉環(huán)控制系統(tǒng)。1.5函數(shù)記錄儀工作原理框圖如下。從輸入信號來看是隨動系統(tǒng)，從是否有反饋來看是閉環(huán)系統(tǒng)。1.6倉庫大門自動控制原理框圖第2章（1）（2）（3）（4）2.2（1）（2）（3）（4）2.3（1）（2）2.4（1）（2）2.5（a）（b）（c）2.6（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）2.7（1）（2）（3）（4）2.8（1）（2）（3）（4）第3章3.1（a）（b）（c）（d）（e）3.23.3（a）（b）（c）（d）3.43.53.6（a）（b）（c）（d）3.73.8,3.9,注意進行拉氏反變換前對部分分式分解時要分出一個常數(shù)項。3.10（a）（b）3.113.12第4章4.1（1）（2）（3）4.2（1）（2）4.3，。因為系統(tǒng)1的時間常數(shù)小，所以系統(tǒng)1靈敏性好。4.4。4.5（1），時，；，時，（2），時，4.64.7（1）（2）（3）（4）4.84.9（1），，（2）1＋4.10當輸入時，；當輸入時，4.11當輸入時，；當輸入時，；當輸入時，。4.12；4.13（1），（2）4.14輸入引起的穩(wěn)態(tài)誤差，干擾引起的穩(wěn)態(tài)誤差分別為，，第5章5.1（1）（2）（3）5.2（1）（2）（3）（4）（5）以下為手工繪圖（幅頻圖采用漸近線繪圖）與MATLAB繪圖，注意比較兩者的差別。(6)以下為手工繪圖（幅頻圖采用漸近線繪圖）與MATLAB繪圖，注意比較兩者的差別。(7)若以傳遞函數(shù)表達為，其中，，，。當時，有以下為參數(shù)取的手工繪圖（幅頻圖采用漸近線繪圖）與MATLAB繪圖，注意比較兩者的差別。（8）以下為手工繪圖（幅頻圖采用漸近線繪圖）與MATLAB繪圖，注意比較兩者的差別。(9)以下為手工繪圖（幅頻圖采用漸近線繪圖）與MATLAB繪圖，注意比較兩者的差別。(10)以下為手工繪圖（幅頻圖采用漸近線繪圖）與MATLAB繪圖，注意比較兩者的差別。5.3（1）當時，奈奎斯特圖為起始于實軸上（1，j0）點終止于原點的半圓。（2）當時，奈奎斯特圖起始于與負虛軸平行的無窮遠處（其無窮遠處漸近線與實軸交點為-0.1），終止于原點。與負實軸無交點。(3)當時，奈奎斯特圖起始于實軸上點（1，j0），終止于原點。與負虛軸交點為（0，-j），此時。(4)當時，奈奎斯特圖為起始于實軸上（1，j0）點、終止于（4，j0）點的半圓。(5)當時，奈奎斯特圖起始于與負虛軸平行的無窮遠處（其無窮遠處漸近線與實軸交點為-3），終止于原點。與負實軸交點（-0.42，j0），此時。(6)當時，奈奎斯特圖為起始于原點、終止于實軸上（k/T，j0）點的半圓。(7)當時，奈奎斯特圖起始于負實軸的無窮遠處，終止于原點，在負實軸上。(8)當時，奈奎斯特圖起始于與負實軸平行的無窮遠處，終止于原點。與負實軸無交點。（9）當時，奈奎斯特圖起始于與負實軸平行的無窮遠處，終止于原點。與負實軸交點（-0.06，j0），此時。（10）當時，奈奎斯特圖起始于實軸上（1，j0）點，終止于實軸上（0.4，j0）點。與正實軸交點（0.14，j0），此時5.4（1）（2）（3）提示：5.5（1）其奈奎斯特圖為如下半圓?。?）當參數(shù)，其奈奎斯特圖如左下圖半圓??；當參數(shù)，其奈奎斯特圖如右下圖半圓弧。5.6這里只給出各奈奎斯特圖(1)當時，奈奎斯特圖為起始于實軸上（-2，j0）點、終止于原點的半圓。(2)當時，奈奎斯特圖為起始于原點、終止于實軸上（-4，j0）點的半圓。(3)當時，奈奎斯特圖起始于與正虛軸平行的無窮遠處，終止于原點。與負實軸交點（-8，j0），此時。(4)當時，奈奎斯特圖起始于與正虛軸平行的無窮遠處（其無窮遠處漸近線與實軸交點為-0.1），終止于原點。與正實軸交點（19.4，j0），此時；與負虛軸交點（0，-1.3j），此時。5.75.85.9（a）（b）（c）（d）（e）（f）第6章6.1（1）穩(wěn)定（2）不穩(wěn)定6.2（1）時穩(wěn)定（2）穩(wěn)定（3）時穩(wěn)定（4）不穩(wěn)定（5）不穩(wěn)定（6）時穩(wěn)定6.3（a）不穩(wěn)定（b）穩(wěn)定6.46.5（1）當時，其奈奎斯特圖如下，過（-1，j0）點。，系統(tǒng)臨界穩(wěn)定(2）當時，其奈奎斯特圖如下，與負實軸無交點。，系統(tǒng)穩(wěn)定（3）當時，其奈奎斯特圖如下，過（-1，j0）點。，系統(tǒng)臨界穩(wěn)定(4)當時，其奈奎斯特圖如下，過（-1.2，j0）點。，系統(tǒng)不穩(wěn)定(5)當時，其奈奎斯特圖如下，與負實軸無交點。，系統(tǒng)穩(wěn)定(6)當時，其奈奎斯特圖如下，與負實軸無交點。，系統(tǒng)穩(wěn)定(7)當時，其奈奎斯特圖如下，與負實軸無交點，但（-1，j0）點完全被包圍。，系統(tǒng)不穩(wěn)定(8)在MATLAB中取K=1，因為（-1，j0）點完全被包圍，系統(tǒng)不穩(wěn)定6.66.7時，系統(tǒng)穩(wěn)定6.86.9（1），（2），6.10，6.116.12解題思路：由求得，再代入幅值表達式，令可求得奈奎斯特圖與負實軸交點，由求得系統(tǒng)穩(wěn)定的K取值范圍。6.13各個根軌跡如圖所示6.14(1)系統(tǒng)有2條根軌跡如圖所示（2）系統(tǒng)有2條根軌跡，均在實軸上，如下圖。（3）系統(tǒng)有2條根軌跡如圖所示6.15(1)系統(tǒng)有3條根軌跡如圖所示。當時，閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定(2)系統(tǒng)有2條根軌跡如圖所示。無論取何值閉環(huán)系統(tǒng)都不穩(wěn)定(3)系統(tǒng)有3條根軌跡如圖所示。無論取何值閉環(huán)系統(tǒng)都穩(wěn)定6.