控制工程基础课后习题答案

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1、6/12/202111－3仓库大门自动控制系统原理如图所示，试说明其工作原理并绘制系统框图。放大器电动机门u2u1反馈开关绞盘第一章习题解答6/12/20212解：当合上开门开关时，u1>u2，电位器桥式测量电路产生偏差电压，经放大器放大后，驱动电机带动绞盘转动，使大门向上提起。与此同时，与大门连在一起的电位器滑动触头上移，直至桥路达到平衡（u1＝u2），电机停止转动，大门开启。反之，合上关门开关时，电机反向转动，带动绞盘使大门关闭；第一章习题解答6/12/20213开、关门位置电位器放大器电动机绞盘大门实际位置第一章习题解答6/12/20214第一章习题

2、解答hqiqob)~220V浮球6/12/20215解：对a)图所示液位控制系统：当水箱液位处于给定高度时，水箱流入水量与流出水量相等，液位处于平衡状态。一旦流入水量或流出水量发生变化，导致液位升高（或降低），浮球位置也相应升高（或降低），并通过杠杆作用于进水阀门，减小（或增大）阀门开度，使流入水量减少（或增加），液位下降（或升高），浮球位置相应改变，通过杠杆调节进水阀门开度,直至液位恢复给定高度，重新达到平衡状态。第一章习题解答6/12/20216第一章习题解答对b)图所示液位控制系统：当水箱液位处于给定高度时，电源开关断开，进水电磁阀关闭，液位维持期望

3、高度。若一旦打开出水阀门放水，导致液位下降，则由于浮球位置降低，电源开关接通，电磁阀打开，水流入水箱，直至液位恢复给定高度，重新达到平衡状态。6/12/20217第一章习题解答给定液位杠杆阀门水箱实际液位浮子a)给定液位开关电磁阀水箱实际液位浮子b)6/12/202182-1试建立图示各系统的动态微分方程，并说明这些动态方程之间有什么特点。第二章习题解答BxiKxob)CRuiuoa)6/12/20219第二章习题解答R1CR2uiuoc)K1BxiK2xod)R1CR2uiuoe)K1xiK2Bxof)6/12/202110第二章习题解答解：CRuiuo

4、a)iBxiKxob)fB(t)fK(t)6/12/202111第二章习题解答R1CR2uiuoc)iRiCiK1BxiK2xod)f1(t)f2(t)6/12/202112第二章习题解答K1xiK2Bxof)R1CR2uiuoe)i易见：a)与b)、c)与d)、e)与f)为相似系统。6/12/202113第二章习题解答2-2试建立图示系统的运动微分方程。图中外加力f(t)为输入，位移x2(t)为输出。B3x1K2x2m2m1K1f(t)B1B26/12/202114第二章习题解答解：B3x1K2x2m2m1K1f(t)B1B26/12/202115第二章

5、习题解答6/12/202116第二章习题解答2-3试用部分分式法求下列函数的拉氏反变换。3）7）8）13）17）6/12/202117第二章习题解答解：3）7）6/12/202118第二章习题解答8）13）6/12/202119第二章习题解答17）6/12/2021202-4利用拉氏变换求解下列微分方程。2）3）第二章习题解答解：2）6/12/2021213）6/12/2021222-6证明图示两系统具有相同形式的传递函数。R1C1C2R2uiuoK2B2xiK1B1xo第二章习题解答6/12/202123解：对图示阻容网络，根据复阻抗的概念，有：其中，R

6、1C1C2R2uiuo第二章习题解答6/12/202124从而：第二章习题解答6/12/202125对图示机械网络，根据牛顿第二定律，有：K2B2xiK1B1xox第二章习题解答6/12/202126故：显然：两系统具有相同形式的传递函数。第二章习题解答6/12/202127第二章习题解答2-8按信息传递和转换过程，绘出图示两机械系统的方框图。KB1xiB2xom输入输出K1B2xom输出K2abfi(t)输入6/12/202128第二章习题解答解：K1B2xo(t)m输出K2abfi(t)输入x(t)6/12/202129第二章习题解答K1K2fi(t)

7、xo(t)fK1(t)fK2(t)6/12/202130第二章习题解答KB1xiB2xom输入输出B2sXi(s)Xo(s)K+B1s6/12/202131第二章习题解答2-10绘出图示无源电网络的方框图，并求各自的传递函数。R1C1C2R2uiuob)C1R1R2uo(t)ui(t)C2d)6/12/202132第二章习题解答解：R1C1C2R2uiuob)i1i26/12/202133第二章习题解答Ui(s)Uo(s)I1(s)I2(s)6/12/202134第二章习题解答d)C1R1R2uo(t)ui(t)C2i1(t)i2(t)i3(t)6/12/

8、202135第二章习题解答C1sUi(s)Uo(s)I1(s)I2