自动控制原理 题库习题参考答案

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1、2-12-22-32-42-5（a）（b）（c）2-6列写两质量块的微分方程有消去中间变量得2-7系统在下平衡位置附近有消去中间变量得2-8电网络的输入输出微分方程为机械系统的输入输出微分方程为2-92-102-112-12（a）假定孔封闭，孔打开，水泵流量，流过截流孔、的流量、间满足将和表示成液位差的函数有静态工作点的增量间满足消去中间变量有（b）假定孔封闭，孔打开，水泵流量，流过截流孔、的流量、间满足将和表示成液位差的函数有静态工作点的增量间满足消去中间变量有2-13给流量一扰动，记、、，则有将静态工作点

2、满足条件代入得略去二阶增量，有消去中间变量得到同理，给一扰动，记、、，则有将静态工作点满足条件代入得消去中间变量得到2-142-15传递函数为单位脉冲响为。2-162-172-182-192-20，，，2-212-222-232-242-253-1不稳定。3-2（a）右半平面根的个数为，虚根为。（b）右半平面根的个数为，虚根为。（c）右半平面根的个数为，虚根为。3-3。3-4。3-5，，。3-6（a），，，。（b），，，。3-7系统的闭环传递函数为，，，。3-8系统的传递函数为，，。3-9系统的闭环传递函数为

3、故，。3-10（a）系统的传递函数为（b），。3-11，。3-123-133-143-15（a）闭环传递函数为使系统稳定的条件为，，。（b）（c），。3-16（a）闭环传递函数，，。（b）闭环传递函数，，3-17（a），。（b），。（c），。3-18（a），。（b），，。（c），。3-19（a）。（b）。（c）。3-20系统稳定的条件为，，且误差不大于正常数要求综合有3-21（a）等效为单位反馈的传递函数为（b），，，。3-223-233-24系统的闭环传递函数为从上面的闭环传递函数容易看出，应用史密斯预测控

4、制器，可以有效地消除延时环节对闭环系统带来的影响，使得控制系统的闭环响应与没有延时环节时的闭环响应是相同的，只是在时间上滞后了秒。从设计过程还可以看出，史密斯预测控制器的设计需要准确地知道被控对象的延迟时间，和对象除去时间延迟部分后的传递函数，这在实际中是一个很高的要求。4-1参考答案：略。4-2参考答案：略。4-3（a）分离点。（b）分离点。（c）分离点。4-4（a）起始角。（b）起始角。（c）起始角。4-5，。4-6分离点。与虚轴交点，相应。4-7（a）分离点，系统总是不稳定的。（b）与虚轴交点，相应，时

5、系统稳定。4-8（a）起始角。（b）分离点，与虚轴交点，，时系统稳定。4-9（a）。（b），。（c），，，。4-10（a）略。（b）。（c）略。（d）。4-11（a）略。（b）略。（c）。4-12（a）略。（b）。4-13参考答案：4-14参考答案：4-15参考答案：4-16参考答案：4-17参考答案：4-18（a）分离点，与虚轴交点，。（b）根轨迹的分离点处出现重根，此时。（c）时，闭环系统稳定且工作在欠阻尼状态。4-19（a）分离点满，对应得值为0.385，与虚轴的交点为，相应的。（b）时，闭环系统稳定。

6、（c）按得主导极点的实部，系统的闭环特征方程为式中为系统的3个闭环特征根，设为闭环共轭主导极点，显然有这样得到。根据模值条件，时的根轨迹增益4-20参考答案：（a）等效的开环传递函数为根轨迹与虚轴的交点为，此时，系统稳定时的取值范围为。（b）成为一个闭环极点时，。（c）时，系统的另外两个闭环根从特征方程求出为，显然它是系统的主导极点。系统的调节时间和超调量分别为4-21参考答案：4-22参考答案：4-23参考答案：4-24参考答案：4-25参考答案：5-1参考答案：5-2参考答案：5-3参考答案：略。5-4参

7、考答案：略。5-5参考答案：5-6参考答案：略。5-7参考答案：（a）不稳定。（b）稳定。（c）不稳定。（d）稳定。（e）不稳定。（f）稳定。（g）稳定。（h）稳定。（i）不稳定。（j）不稳定。5-9参考答案：在右半平面内有一个极点时闭环系统稳定，否则不稳定。5-10参考答案：（a）。（b）。5-11参考答案：（a）略。（b）。5-12参考答案：5-13参考答案：略。5-14参考答案：，。5-15参考答案：5-16参考答案：略。5-17参考答案：5-18参考答案：略。5-19参考答案：5-20参考答案：，。。

8、5-21参考答案：，。系统临界稳定。5-22参考答案：（a）不稳定。（b）。5-23参考答案：（a）。（b）。（c）闭环系统稳定。5-24参考答案：。5-25参考答案：5-26参考答案：5-27参考答案：5-28参考答案：6-1参考答案：略。6-2参考答案：略。6-3（a），，。（c）。6-4（a）被控对象的传递函数为（b）应用调节器才能达到目的。根据根轨迹的幅值条件得到。6-5（c）应用关系式和，