西安电子科技大学出版社自动控制原理课后习题答案

. (西安电子科技大学出版社) 习题 2-1试列写题 2-1 图所示各无源网络的微分方程。 C R 1 u i(t) R 1 R 2 u 0(t) 题 2-1 图无源网络 L ui(t)CR 2 u0(t) （a）（b） 2-2试列写题 2-2 图所示各有源网络的微分方程。 题 2-2 图有源网络 2-3机械系统如题 2-3 图所示，其中xr(t)是输入位移，xc(t)是输出位移。试分别列写各系统的微分 方程。 题 2-3 图机械系统 题 2-3 机械系统 2-4试证明题 2-4（a）图的电网络系统和（b）图机械系统有相同的数学模型。 . . x i f 2 K 2 f 1 K 1 x 0 题 2-4 图电网络与机械系统 2-5用拉氏变换法求解下列微分方程。  （1）2c(t)  7c(t) 5c(t)  r，r(t)  R1(t)，c(0)  0，c(0)  0  (0)  c（2）2c(t)  7c(t) 5c(t)  0，c(0)  c 0 ，c 0 2-6如题2-6图所示电路，二极管是一个非线性元件，其电流i d 和电压 id R U d 之间的关系为id106(eud0.026 1)。假设系统工作点在 u 0 2.39V ,i0 2.19103A，试求在工作点 （u0，i0）附近id f (ud)的 线性化方程。 u u d 题 2-6 图 2-7设晶闸管三相桥式全控整流电路的输入量为控制角，输出量为空载整流电压ud，它们之间的 关系为 u d U d0 cos 式中，U d0 是整流电压的理想空载值，试推导其线性化方程式。 2-8已知一系统由如下方程组组成，其中X r(s) 为输入，X 0 (s)为输出。试绘制系统结构图，并求 出闭环传递函数。 X 1(s)  Xr (s)G 1(s) G1(s)  G 7 (s) G 8 (s)X 0 (s) X 2 (s)  G 2 (s)X 1(s) G6 (s)X 3 (s) X 3 (s) X 2 (s) X c (s)G 5 (s)G 3 (s) X 0 (s) G 4 (s)X 3 (s) 2-9系统的微分方程组如下 . . x 1 (t)  r(t)c(t) dx 1 (t)  K 1 x 1 (t) dt x 3 (t)  K 2 x 2 (t) x 2 (t)  x 4 (t)  x 3 (t) x 5 (t) K 5c(t) dx 5 (t)  K 3 x 4 (t) dt dc(t) K 4 x 5 (t)  Tc(t) dt 其中、K1、K 2 、K3、K 4 、K5、T均为正常数。试建立系统结构图， 并求系统的传递函数C(s) R(s)。 2-10试化简题 2-10 图所示的系统结构图，并求传递函数C(s) R(s)。 R(s) •G 1 G 2 H (a) • C(s) R(s) G 1 G 2 •G 3 C(s) • • (b) H 4 R(s) G 1 G 2 G 3 •G 4 • C(s) H 3 H 2 • H 1 (c) G 4 R(s) G 1 •G 2 •G 3 H 2 • • C(s) H 1 (d) 题 2-10 图系统结构图 2-11 试绘制题 2-11 图中各系统结构图所对应的信号流图，并用梅逊增益公式求各系统的传递函数 C(s) R(s)。 . . （b） （c） 题 2-11 图系统结构图 2-12试直接用梅逊公式求题 2-12 图所示系统的传递函数C(s) R(s)。 （b） （c） 题 2-12 图系统结构图 2-13试用梅逊增益公式求题 2-13 图中各系统的传递函数C(s) R(s)。 2-14 化简题 2-14 图所示系统结构图，分别求出传递函数 C 1(s) C 2 (s)C 1(s) C 2 (s) 、、、。 R 1(s) R 1(s) R 2 (s)R 2 (s) . . G 1 H 2 G 4 R(s) G 3 C(s) R(s)11G 1 G 2 G 3 1C(s) 2-15 E(s) N 。 2 (s) . H 1 G 6 G 5 G 2 1 （a） G 8 （b） G 7 R(s)1 G 1 G 2 G 3 G 4 G 5 G 6 1C(s) H 1 H 2 H 3 H H 4 5 （c） 题 2-13 图系统信号流图 R 1(s) G C 1(s) R 1(s) 1 G C 1(s) 1 G 2 G 4 G 2 G 3 R 2(s) G C 2 (s) C 2 (s) R G 2(s) 4 3 （a） （b） 题 2-14 图系统结构图 控制系统结构图如题 2-15 图所示， 试求系统传递函数 C(s)C(s)E(s)E(s) R(s) 、 C(s) N 、、、、 1(s) N 2 (s)R(s)N 1(s) 1 N 1(s) N (s) G 2 2 R 1(s) E(s) G 1 G 2 G C(s) 3 题 2-15 图系统结构图 . 2-16控制系统结构图如题 2-16 图所示，试确定系统的输出C(s)。 D 1(s) R(s) G 1(s) D 2(s) G 2(s) H 2(s) C(s) H 1(s) D 3(s) 图 2-16 图系统结构图 2-17设某系统在单位阶跃输入作用时，零初始条件下的输出响应为 c(t) 1 2e 试求该系统的传递函数和脉冲响应函数。 2-18系统的单位脉冲响应为g(t)  7 5e6t 2t et ，求系统的传递函数。 .