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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载第 1 章 习题答案1-3 题系统的掌握任务是保持发电机端电压U 不变；当负载恒定发电机的端电压 U 等于设定值 U 时,U 0,电动机不动,电位器滑臂不动,励磁电流 fI 恒定；当负载转变,发电机的端电压 U 不等于设定值 U 时,U 0,U 经放大器放大后掌握电动机转动,电位器滑臂移动动,使得励磁电流 fI 转变,调整发电机的端电压 U ,直到 U U ；系统框图为：负载U0U放大器电动机电位器fI发电机U1-4 题（1）在炉温掌握系统中,输出量为电炉内温度,设为T ；输入量为给定毫
2、伏信号,设为 u ；扰动输入为电炉的环境温度和自耦调压器输入电压的波动等；被控对象为电炉；掌握装置有电压放大器、功率放大器、可逆电动机、减速器、调压器等；系统框图为：电压、功率uf可逆减速器调压器扰动T curu电炉放大电动机热电耦（2）炉温掌握系统的任务是使炉内温度值保持不变；当炉内温度与设定温度相等时,ru 等于uf,即u0,可逆电动机电枢电压为0,电动机不转动,调压器滑臂不动,炉温温度不转变；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 27 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - -
3、- - - - - - - - - -如实际温度小于给定温度,优秀学习资料0欢迎下载uuruf,经放大后掌握可逆电动机转动使调压器滑臂上移,使加热器电压增大,调高炉温；如实际温度大于给定温度,uu rufuf0,经放大后掌握可逆电动机转动使调压器滑臂下移,使加热器电压减小, 降低炉温； 使得和ur之间的偏差减小甚至排除,实现了温度的自动掌握；1-5 题（1） 在水位掌握系统中,输出量为水位高度H ；输入量为给定电压u ；扰动输入为出水量等；系统原理框图为：出水ug放大器uf电动机减速器进水阀水箱H浮球（2）当实际水位高度H为设定高度时,与受浮球掌握的电位器滑臂位置对应的uf与给定电压 u 相等
4、,电动机不转动,进水阀门维护不变；如水位下降,电位器滑臂上移,u f增大,偏差 u u g u f 0,经放大后掌握电动机逆转调大进水阀门,加大进水量使水位上升；如水位上升降,电位器滑臂下移,u f 减小,偏差 u u g u f 0,经放大后掌握电动机正转调小进水阀门,减小进水量使水位下降,实现了水位的自动掌握；第 2 章 习题答案2-1 题a RCR Cdu t u t R Cdu t u t dtdtb duc 11 uc dur 1ur dtR CR CdtR C2-2 题细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 27 页
5、- - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -dF1.1 12.65 1.1 y优秀学习资料欢迎下载y0.253.03dyF3.03y2-3 题dQ0.0021 21H02.250.00210.0021HdHH3Q0.003 0.002H2.250.00151332-4 题a Xc 11fss1sk2Xr 1fs1k 1k 2f1s1f2b Xc f 1k 1k 2f21X s1f2srk 1k 2k 12-5 题a Uc R C C sC 1R C s1RC 2s1Ur R 1R C C sC 1C2b Uc LsR
6、 2Ur R LCs2R R CL sR 1R 2c Uc 2 RC R C sRC 1Ur 3 R LC C sR R C C 2LC22 sRC 1R C 2d Uc 2 RC R C sRC 1R C2s1Ur 2 R R C C sRC 1R C 2RC 2 s12-6 题细心整理归纳 精选学习资料 a Uc R C s1R C s1 第 3 页,共 27 页 Ur 2 R C C s22R C sb Uc RCs1Ur - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - -
7、 - - - -c Uc R 2R C s优秀学习资料欢迎下载1R C s1Ur R 0R 1R 2C s12-7 题a C s G 11G2G G H2G4R s 1G 2G G2b C s G 1G 2R s 1G G 3c C s G G G3R s 1G G H1G H12-8 题解由微分方程组建立系统结构图为3xx 4K3x 5K4C s R s 1xsK12xK2sTs1传递函数C s K K K4sK5K K K5K K K K4R s Ts2K K K4K T1 sK3K K K K42-9 题解由有源电路建立系统结构图为R C s1R 3R 01Uc Ur 1R C sR C
8、 sR C s传递函数Uc T s1K T s1,1R C3Ur T s1K T s其中,KR 32,T 1R C T 2R C2T 32 R C2-10 题细心整理归纳 精选学习资料 C s G G G 3G G 3 第 4 页,共 27 页 R s 1G2G G G 3 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -C s G 3G G3优秀学习资料欢迎下载N s 1G2G G G 32-11 题 作信号流图略a C s P 11P 22P 33P 441
9、G G21G 2G 12G H12R s G HG G HG Hb C s P 11P 212G G 2G 31G H23R s 1G H1G H2G H3G G H3G H G H2G H G HcC s C s P 11P 22P 33P 44G G 5R s G G G 5G G G 5G G G 21G 5G G G 21G 51G 1G 3G 4G 5G G G G 6G G G G 5G G 5G G 5P 1P 22P 33P 44G 1G 22 G G2d R s 1G 1G 23 G G22-12 题 作信号流图略C s P 11P 221G H1G G G 3G G 41G
10、 H12R s G H2G G G H H2G H G HE s P 11P 221G H11G H2G G H H2G H G H2R s G H2G G G H H22-13 题C s P 11P 22P 33G G G G4G G G53G G 61G H22G G H G H2R s 1G H2G H2G G G G H3G G G HG G H3G H G H2-14 题细心整理归纳 精选学习资料 a C s P 11P 225010.5201 100.529515.13 第 5 页,共 27 页 R s P 11P 221 1020.5100.5219.5C s abcded1bg
11、b R s 1afbgchefghafch - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -c C s P 11P 22P 33优秀学习资料欢迎下载P 44R s 411G H1G H2G H3G G G 5G G G G G G H4G G G G G H4G G G H4G H G G H4G H1G H G H2G H G H3G H G H3G H G G G H4G H G H G G H4G H G H1G H G H G H3P 1G G G G
12、G G 611P 2G G G G G 621P 3G G G611G H2P 4G G G G 6G H2第 3 章习题答案3-1 题1 稳固3-2 题2 稳固K26654,c t 4.062rad/s7.2e9t 第 6 页,共 27 页 3 不稳固, 2 个正实部根4 稳固5 临界稳固1 0 K 3 3-3 题2 0 K 1/2 a 0.13-4 题b KH0.85不具有1的稳固裕度3-5 题系统响应连续振荡,即系统临界稳固时3-6 题K2,a0.75,单位脉冲响应7.2 e4t3-7 题KH0.9,K010T0.25min,e ss10 To 2.5 C3-8 题1 闭环传递函数C s
13、 s236363-9 题R s 13s细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -2 n6,优秀学习资料欢迎下载1.083-10 题1 c t 0.51e10t2% 2% 2%2 C s s283.2,c t 2.51 1.2etsin1.48 t55.9 oR s 2s3-11 题0.31,n16.5,C s 2 s1.8272.3R s 10.23s272.33.12 题0.33,n2.27,K21/ 0.751.33,K13
14、.87,a1.53-13 题1 0.24,n2.12,p46%,st6s5%st8s 2 0.5,n1,p16.3%,st6s5%st8 s 3 1.25,n0.4,p0,st15s5 %st20s 3-14 题0.517,n1.45T0.67,K1.4st4s3-15 题1 0.2252 0.59,n1.7Kn22.89,0.693-16题n20.707p4.3%st3 s5%2%3-17 题1 Kp50,Kv0,Kp0,e ss2 Kp,Kv78,Kp0,e ss3 Kp,Kv,Kp5,e ss0.43-18 题40 K 125/20 3-20 题1 e ss221K KK12 应当提高G
15、 s 部分的放大系数；3-21 题 （ 1）略细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 27 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -2 e ssa 3优秀学习资料欢迎下载a 13-22 题1 无内反馈s 时,系统不稳固,内反馈s 存在时 , 只要取0.9系统稳固；3-23 题2 e ss1 10,内反馈s 的存在使稳态误差增大；5K32,0.1875, 第 4 章习题答案4-1 略4-22,j0 在根轨迹上,0,j1 和3 ,j2不在根轨迹上；,
16、.25和7 . 28； 第 8 页,共 27 页 4-3（1）实轴上的两个会合点为0 . 63和3 . 59,两个分别点为（ 2）实轴上的分别点为.0 6；渐进线：A1.75,2；（ 3）实轴上的分别点为1,根轨迹与虚轴交点为：1j3渐进线：A2,3,；j22,34-422102,圆方程：半径10 ,圆心00,；4-5（1）分别点为0 . 59,会合点为.341；（2）K r3,s2j2；4-6 分别点为s 10.83,Kr10.34；s 24.38,Kr211.66根轨迹与虚轴交点为：j2,Kr2（1） 2Kr11.66（2）Kr2稳固 ；4-7 （ 1）实轴上的分别点为.0 845,根轨迹
17、与虚轴交点为：渐进线：A2,3,；（2）31.Kr48；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -（3）K r48,2. 83rad/优秀学习资料欢迎下载s；（4）Kr8. 34； 第 9 页,共 27 页 - - - - - - - - - 闭环传递函数为：s4.56s0. 678.34s0. 67j1.16；j1.164-8（1）稳固范畴是0K3；（2）当05. 时,s ,120. 33j0 .58 ,K0 .53；可近似为
18、二阶系统：G s 2 s.04360 . 436,%163.%,ts91.s；.066 s4-9（1）实轴上的分别点为21 .13；根轨迹与虚轴交点为：j70. 71；渐进线：A50,3,；（ 2）临界稳固的开环增益为150；（ 3）开环增益为9 . 62；4-10 分别点为3 . 732；临界阻尼时Kr5.46； 出射角：145 ；4-11 略；4-12 特点方程为110K s0, 开环零极点：p 1.20 .5j3,. 12,z 10；2 ss10分别点为：s.3732；4-13 出射角为18060；入射角为135 ；与虚轴交点为j2,K1；4-14 由 根 轨 迹 通 过0.65j1.0
19、7求 出T 10.668, 此 时 开 环 传 递 函 数 为.668Kss1. 45；s s1 24-15（ 1）a9 或a1时有一个分别点；（2）a9 或a1时有二个分别点；4-16 Gs Krs4 分别点为：s0 . 354,Kr0 .04,3s1. 292；ss12虚轴交点：2 ；4-17 实轴上的分别点为0 . 634,会合点为2 . 336；增益对阻尼特性的影响： 从根轨迹图可以看出, 对于任意K0,闭环系统都是稳固的,细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - -
20、 - -但 阻尼状 况不同；优秀学习资料0欢迎下载在增益 较小时0K. 0718系 统是过 阻尼系 统,增 益很大 时K13. 93也是过阻尼系统,但中等增益时（0.0718K13.93 是欠阻尼系统；j2.828；4-18 等效开环传递函数G s s 324 Ts243 s 22 s（1）渐进线：A15.,2；根轨迹与虚轴交点为：出射角：p 1140.1 o ,p2140.1 o ；（2）稳固范畴：T1；4第 5 章习题答案5-1 题1 c t 1.58sin2to 18.4 5-2 题2 c t 0.82sinto 20.5 第 10 页,共 27 页 3 c t 1.58cos2to 6
21、3.4 4 c t 0.82sinto 20.35 1.58cos2to 63.4 1 G j 0H 090o, limG jHj0270 o ,穿越负实轴,穿越频率0.707rad/s, 幅值A 23；越频率2 G j 0H 0180o ,limG jHj0360 o ,不穿越负实轴270o , limG jHj090 o ,穿越负实轴, 穿3 G j 0H 01.4rad/s, 幅值A 1；细心整理归纳 精选学习资料 4 G j 0H 0180o, limG jH j090 o ,不穿越负实轴101b G s H s 0.1 s15-4 题a G s H s 0.1 s0.02 sc G
22、s H s s 100 s100s1d G s H s 50110.05s 0.01s - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -e G s H s s22优秀学习资料欢迎下载f 100.76s1747747G s H s 100K1s1,式中K12s 2 s20.6s505015-5 题1 G s H s 2 s1s1132 画出对应的对数相频特性曲线和奈氏图（略）；1Im00Re5-6 题G s H s 1s131.62 1 s 10.11 1s 14
23、.217 42.17s1 1 100s0.3165-7 题a不稳固b 稳固c 不稳固d 稳固e 稳固f 稳固g 稳固h 不稳固010.75-8 题1P0,2,穿越负实轴,穿越频率0.35rad/s,幅值A 10.7；开环奈氏图如图；N1,系统不稳固题 5-8 （1）图2P1,1,020ImRe细心整理归纳 精选学习资料 0穿越负实轴频率5rad/s,幅值A 2；开环奈氏图如图；NNN1 0.50.5P2系统稳固 第 11 页,共 27 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - -
24、- - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载题 5-8 （2）图3P0,1,G j 0 H 0 8.390o , limG jHj0270 o,穿越N1,系统不稳固负实轴频率4.47rad/s, 幅值A；开环奈氏图略；0,Im（4）P2N0 时不穿越负实轴,开环奈氏图如图；000Re0,系统稳固题 5-8 （4）图5-9 题0K10,或25K10000g29.76K ,稳固条件 0K0.03365-10 题1 穿越负实轴g0.458rad/s,A 5-11 题穿越负实轴g3.16rad/s,Ag0.1K ,稳固条件K10系统临界1 由 Bode 图,得c4.47rad/s, 穿越 -180
25、g4.47rad/s,稳固5.12 题2 由 Bode 图,得c2.23rad/s, 不穿越 -180,系统稳固 第 12 页,共 27 页 3 由 Bode 图,得c1.41rad/s, 穿越 -180g9rad/s,系统稳固4 由 Bode 图,得c2rad/s, 不穿越 -180,系统稳固1 系统稳固,c6.32,17.2 o,g44.7,h34dB5-13 题2 系统不稳固,c3.42,77.3 o ,g0.86,h33.4 dB3 系统稳固,c4.47,35.6o1 c1,39.3 o ,g3.16,h20dB细心整理归纳 精选学习资料 2 要求系统相位裕量为45o 时,c0.85,
26、K0.85 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -3 要求系统幅值裕量为优秀学习资料K欢迎下载20dB ,15-14 题K1.03,或nK9.6o 43.35-15 题a0.842.2,5-16 题0.456,3-17 题c3.67,o 52.6第 6 章 习题参考解答6-1 题解 1 KKVCMax6（1/秒）c3 8oe ssGs s 0 .2s60 .5 s1 1 作系统对数幅频特性曲线如图解5-32a所示：由图可知c263. 4690oarct
27、g0 2carctg0 5算出相角交界频率g3 220lg 1 dB 2超前校正后系统开环传递函数为Gc s G s s . 0 08s6 0 4s1 第 13 页,共 27 页 1 0 2s1 . 0 5 s1 作校正后系统对数幅频特性曲线如图解5-32b 所示,由图得：62 5.,c6.24 .8c225细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -90oarctg0 4优秀学习资料欢迎下载0 08carctg0 5c22 5o
28、carctg0 2carctg算出g7 3, h2 . 371, 20lg 7 5 dB；提高系统稳固性； 同时增大了截止说明超前校正可以增加相角裕度,从而减小超调量,频率,缩短调剂时间,提高了系统的快速性；6-2 题 解：0ess1 K0 .0625160.1c11004520lg16L 20lg1620lg1000 . 01令L,可得c490arctancarctan0112180不满意性能要求,需要校正；系统中频段以斜率40 dB /dec穿越0 dB线,应选用超前网络校正；（要增大稳固裕量） ,设超前网络相角为m,就m512451210431sinm0 .21sinm算中频段LcLc1
29、0lg10解得c5.9验180mc1804390arctancarctan0 .01c4845所以超前校正网络开环传递函数为Gcs 10.38s10.076s6-3 题 解：原系统c44.71800900arctg0.1c12.60*串联超前校正：细心整理归纳 精选学习资料 （ 1）求amm1sin100542.40 第 14 页,共 27 页 （ 2）求am1sinm - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -（ 3）解c优秀学习资料a欢迎下载20010.1c2故校正网络1800c6750.809c2 .842.40900arctg0.1cccT1/ca0.067G c 0.03ss16-4 题解：K v8 rad/s,50.06711