自动控制原理参考答案-第2章[资料]

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1、第二章RiR2C20-—J—、ur(t)II—一+C)o-uc(t)RiC3(FLR3-H_A0Ui•⑴-Ue(t)d)题2・1：题2・1图中a、b所示电路为RC无源网络，图c和图d为RC有源网络。试求以(t)为输入量，叫⑴为输出量的齐电网络的传递函数。—□■HI——000++R)G++1R.JUr(t)1%⑴pUr(t)R.1・Uc(t)-T5—Tc.“)b)题2・1图电网络(a)7(5)==字——=——凡g'+G——uaR+R

2、1

3、1(K+/?2)CG$+C

4、+C2125C,sC2&+丄9(b)T(s)—Uc®sC?R^RCCqS-+(RC+7?2。2)$+1"tW_丄〃r+&+丄

5、_RMGs?+(/?c+RG+R3+1sC、12sC2(c)u©_U©一“、_Uc(s)_RGs+〒-77工w-时陀r2g(d)U「(s)=S(s)%g〃Jr)〃g+Jr)sC2$5=^>T(s)=SO—R2R3C3S+R?Ur(5)R'RqR^CrCf+(7?

6、R-fC-,+R'RqC?+R^R^C^s+R、题2・2：试用运算法建立题2・2图所示LC、RLC屯网络的动态结构图，并求解自u：(t)至％(t)信号传输的传递函数。4-++Uj(t)+广Uc(t)==CR2uo(t)Uj(t)+Uc(t)G%(t)a)b)题2—2图a)LC网络b)RLC网络□($)=仏/“($)+/($)

7、(a)(b)/($)=%Q($)+匕⑶一“、_/($)_1A—TS)——TZ—sUc=IlA(s)-IL2(s)U©厶厶(?©『+(厶C

8、+厶C?+厶C?)$2+lsUo=IL2^S(s)=/?m)+SG)'/($)=$厶人2(s)+/(s)一"、〃o($)R.>nT(s)==;=sCUc=IRl($)-L($)U^s)LCR.s=>L—=:+(/?,/?2C+L)s+R+忌U产"R2(S)题2・3:热敏电阻随温度变化的特性为R=10000e-°-2T,其中T为温度，R为阻值。试用小信号线性化方法提取温度分别为2(TC、6(TC吋的线性化近似关系式。R=10000严%—2000严%(

9、T-Tq)T{)=20°时，/?=-36.67+930T{)=60时，/?=-0.01227+0.793题2-4：题2・4图a为机器人手臂双质量块缓解运动冲击的物理模型；图b为由两级减震环节构成的运动系统，它可以是汽车减震系统的物理模型。试分别建立它们以F(t)为输入量，X]⑴为输岀量的传递函数模型。F(t)r—LmIk2IX2(t)//z///////题2-4图弹簧一质量一阻尼器平移运动模型(a)Ms2X}Cv)+ks[X}(Q—X2($)]+/[X,($)—X2C0]=F(Qks[Xx(5)-X2(s)]+f[X,(s)-X2(5)]=ms2X2(s)^lF(s)-Ms2Xi(s)

10、=ms2X2X]($)_ms2+ks+fF(5)s2[Mms2+(M+m)ks4-(M+m)f]〃*)+/•严m+治⑴-(b)mc…dt21dtdtf}川州⑴”心⑴]+k}[x}(r)一无2⑴]=k2x2⑴或F(f)-m〃=k2x2(r)(5)+/；4X1(5)-x2(5)]+[X,(5)-x2(5)]=F(5)fs[X^s)-X2(5)]+Jt1[XI(5)-X2(5)]=^2X2(5)«JcF(5)-/n?X1(5)=Z:2X2(5)=X](s)二九S+&+k?F(s)mf{s3+m(k]+k2)s2+k2fls+klk2题2・5：题2・5图所示系统屮，他励直流电动机拖动经减速器减

11、速的负载运转，作用其上的大小可变的直流电压由晶闸管整流装置提供。设电网电压兀的幅值、频率、初相均不变，整流装置输出的电压叫(t)与形成触发移相脉冲的电压比⑴满足ud(t)=2.34cos[K1ui(t)]＞其中K]为常数。试完成:(1)K1Ui(t)=35°时整流装置非线性特性的线性化;（2）绘制系统动态结构图；⑶求出分别以Uj（t）>Mc（t）为输入量，（0

12、（t）为输川

13、量的传递函数。firi题2-5图电枢控制直流电动机拖动开环系统(1)itd(r)=2.34(/2{0.82-0.57[K]ui⑴一35°]}二2.34(；2{1」68—0.57K“(/)}⑵参照教材38页图2-24

14、(3)参照教材式(2-4).(2-5).(2-6).(2-17)«5)=M.(5)/Z273L/Ud($)=-——-一1.34K“口($)s<厶仏(S)+/?/“($)+C占($)=〃'$)其中，M(s)=CJa(s)皿⑶+口⑴二M(s)-M；(s)[iJLs4($)+(iJR+ifL)s12.73C”Q?—1.34KC02SSG)+(汀尺+旷乙“+(处+，C〃C，)s⑵SG)=o+(泳+iCmCe)s]q($)(1)Me(s)=0恥)1n!=