黄家英自动控制原理第二版第二章习题答案.ppt

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1、第二章部分习题及解答B2.2求下列函数的拉氏反变换：B2.4在图B2.4所示的电路中电压u1(t)为输入量，试以电压u2(t)或uC2(t)作为输出量，分别列写该系统的微分方程。图B2.4电路原理图B2.8设系统的微分方程为试用拉氏变换法进行求解。B2.9已知控制系统的微分方程(或微分方程组)为式中r(t)为输入量，y(t)为输出量，z1(t)、z2(t)和z3(t)为中间变量，τ、β、K1和K2均为常数。试求：(a)各系统的传递函数Y(s)/R(s)；(b)各系统含有哪些典型环节?B2.12已知控制系统在零初始条件下，由单位阶跃输入信号所产生的输出响应为y(t)=1+e-t

2、-2e－2t试求该系统的传递函数，和零极点的分布并画出在S平面上的分布图。B2.12解：因为在r(t)=1(t)下系统的输出y(t)=1+e-t-2e－2tj0-1-2B2.15已知控制系统的结构图如图B2.15所示，试应用结构图等效变换法求各系统的传递函数。B2.15解：R(s)G1(s)G2(s)G2(s)H(s)Y(s)R(s)G1(s)G2(s)HG2(s)Y(s)-B2.17求图B2.17所示闭环控制系统的传递函数Φ(s)=Y(s)/R(s)和Φe(s)=E(s)/R(s)。B2.18已知控制系统的结构图，如图B2.18所示。要求：(1)分别应用结构图等效变换法和梅森公式

3、求各闭环系统的传递函数Y(s)/R(s)和E(s)/R(s)；(2)欲使图B2.18(a)系统的输出Y(s)不受扰动D(s)的影响，试问其条件是什么?B2.18解：G1G1H1G2--G5H2DG3G4-H3REY求各闭环系统的传递函数Y(s)/R(s)和E(s)/R(s)G1G1H1G2G2--G5H2D(s)G3G4-H3REYG1-G5H2G2G3G4-H3REYG1-H2G2G3G4-H3REYG1-H2G2G3-H3REYG1-H2G2G3-H3REYG1-H3REYRY(2)欲使图B2.18(a)系统的输出Y(s)不受扰动D(s)的影响B2.23已知控制系统的状态变量图

4、，如图B2.23所示。要求：(1)确定状态变量并列写系统的状态空间表达式；(2)求系统的闭环传递函数。x3x2x1B2.25已知系统的状态方程如下所列，试求该系统的输入输出微分方程：B2.27已知控制系统的传递函数如下所示，试用直接分解法求系统的状态空间表达式：