自動控制原理第二章習(xí)題課答案PPT課件

1、第二章習(xí)題課 (2-1a),2-1(a) 試建立圖所示電路的動態(tài)微分方程。,解：,輸入量為ui，輸出量為uo。,ui=u1+uo,u1=i1R1,i1=i2-ic,第二章習(xí)題課 (2-1b),2-1(b) 試建立圖所示電路的動態(tài)微分方程。,i1=iL+ic,輸入量為ui，輸出量為uo。,ui=u1+uo,u1=i1R1,習(xí)題課一 (2-2),求下列函數(shù)的拉氏變換。,(1) f(t)=sin4t+cos4t,解:Lsinwt=,w,w2+s2,s,w2+s2,Lsin4t+cos4t=,4,s2+16,s,s2+16,=,s+4,s2+16,+,Lcoswt=,(2) f(t)=t3+e4t,(

2、3) f(t)=tneat,(4) f(t)=(t-1)2e2t,2-3-1 函數(shù)的拉氏變換。,F(s)=,s+1,(s+1)(s+3),解：A1=(s+2),s+1,(s+1)(s+3),s=-2,= -1,(s+1)(s+3),A2=(s+3),s+1,s=-3,= 2,f(t)=2e-3t-e-2t,2-3-2 函數(shù)的拉氏變換。,=-2e-2t-te-t+2e-t,=(2-t)e-t-2e-2t,F(s)=,2s2-5s+1,s(s2+1),2-3-3 函數(shù)的拉氏變換。,解:F(s)(s2+1),s=+j,=A1s+A2,s=+j,A1=1, A2=-5,A3=F(s)s =1,s=0,

3、 f(t)=1+cost-5sint,F(s)= + +,1,s,s2+1,s,-5,s2+1,2-3-4 函數(shù)的拉氏變換。,(2-4-1),求下列微分方程。,A1=1 , A2=5 , A3=-4,(2-4-2),求下列微分方程。,初始條件:,解:,2-5-a 試畫題2-1圖所示電路的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖,并求傳遞函數(shù)。,解:ui=R1i1+uo ，i2=ic+i1,UI(s)=R1I1(s)+UO(s),I2(s)=IC(s)+I1(s),IC(s)=CsUC(s),UI(s)-UO(s)Cs=IC(s),2-5-b 試畫出題2-1圖所示的電路的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖,并求傳遞函數(shù)。,解：ui=R1I1+uc,

4、uc=uo+uL,i1=iL+ic,Ui(s)=R1I1(s)+UC(s),UC(s)=UO(s)+UL(s),UL(s)=sLIL(s),I1(s)=IL(s)+IC(s),IC(s)=CsUC(s),IL(s)=I1(s)-IC(s),解:電路等效為:,2-6-a 用運算放大器組成的有源電網(wǎng)絡(luò)如圖所示,試采用復(fù)數(shù)阻抗法寫出它們的傳遞函數(shù)。,2-6-b 用運算放大器組成的有源電網(wǎng)絡(luò)如力所示,試采用復(fù)數(shù)阻抗法寫出它們的傳遞函數(shù)。,T,K,(t),2-8 設(shè)有一個初始條件為零的系統(tǒng)，系統(tǒng)的輸入、輸出曲線如圖，求G(s)。,C(s)=G(S),第二章習(xí)題課 (2-8),解:,2-9 若系統(tǒng)在單位階

5、躍輸入作用時，已知初始條件為零的條件下系統(tǒng)的輸出響應(yīng)，求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和脈沖響應(yīng)。,r(t)=I(t),解:,G(S)=C(s)/R(s),脈沖響應(yīng):,第二章習(xí)題課 (2-),2-10 已知系統(tǒng)的微分方程組的拉氏變換式，試畫出系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖并求傳遞函數(shù)。,解:,X1(s)=R(s)G1(s)-G1(s)G7(s)-G8(s)C(s),X2(s)=G2(s)X1(s)-G6(s)X3(s),X3(s)=G3(s)X2(s)-C(s)G5(s),C(s)=G4(s)X3(s),-,-,-,C(s),-,R(s),X1(s)=R(s)-C(s)G7(s)-G8(s)G1(s),C(s)G7(s)-

6、G8(s),G6(s)X3(s),X1(s),X2(s),C(s)G5(s),X3(s),第二章習(xí)題課 (2-10),解:,2-11(a),求系統(tǒng)的傳遞函數(shù),G1+G3,第二章習(xí)題課 (2-11a),2-11(a),求系統(tǒng)的傳遞函數(shù),解:,L1,L1=-G2H1,L2,L2=-G1G2H1,P1=G1G2,P2=G3G2,1 =1,2 =1,=1+G2H1+G1G2H2,第二章習(xí)題課 (2-11a),解:,2-11(b),求系統(tǒng)的傳遞函數(shù),第二章習(xí)題課 (2-11b),解:,2-11(b),求系統(tǒng)的傳遞函數(shù),L1,L1=-G1G2H,L1=-G1G4H,L2,P1=G1G2,1 =1,P2=G

7、3G2,=1+G4G2H+G1G2H,2=1+G1G4H,第二章習(xí)題課 (2-11b),2-11c 求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù) 。,解:,第二章習(xí)題課 (2-11c),2-11d 求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù) 。,解: (1),(2),L1,L1=-G2H,P1=G1,1 =1,P2=G2,2 =1,第二章習(xí)題課 (2-11d),2-11e 求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù) 。,解: (1),第二章習(xí)題課 (2-11e),L1,L2,L3,L4,L2=G1G4,L3=-G2G3,L4=G2G4,(2),L1=-G1G3,P1=G1,1 =1,P2=G2,2 =1,2-11f 求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù) 。,第二章習(xí)題課 (2

8、-11f),解: (1),(2),L1,L1=-G1G2,L2,L2=G2,P1=G1,1 =1-G2,=1+G1G2-G2,2-12(a),解:,求:,D(s),C(s),R(s),C(s),D(s)=0,R(s)=0,結(jié)構(gòu)圖變 換成：,1-G1H1,第二章習(xí)題課 (2-12a),2-12(b),求:,D(s),C(s),R(s),C(s),解:,D(s)=0,_,_,C(s),R(s)=0,結(jié)構(gòu)圖變 換成：,系統(tǒng)的傳遞函數(shù):,第二章習(xí)題課 (2-12b),2-13(a),求:,R(s),E(s),R(s),C(s),C(s),E(s),解:,L1,L1=-G2,L2,L2=-G1G2G3,

9、P1=G2G3,P2=G1G2G3,1 =1,2 =1,E(s),結(jié)構(gòu)圖變 換成：,系統(tǒng)的傳遞函數(shù):,第二章習(xí)題課 (2-13a),E(s),第二章習(xí)題課 (2-14),X(s),2-14,求:,解:,D(s)=0,結(jié)構(gòu)圖變換為,(G1+G2),(G3+G4),第二章習(xí)題課 (2-14),E(s),X(s),求:,2-14,解:,D(s)=0,結(jié)構(gòu)圖變換為,G3(G1+G2),C(s),求:,2-14,解:,R(s)=0,第二章習(xí)題課 (2-14),C1(s),R1(s),第二章習(xí)題課 (2-15),求:,2-15,解:,結(jié)構(gòu)圖變換為,求:,2-14,解:,結(jié)構(gòu)圖變換為,第二章習(xí)題課 (2-1

10、5),C2(s),求:,2-14,解:,結(jié)構(gòu)圖變換為,第二章習(xí)題課 (2-15),求:,2-14,解:,結(jié)構(gòu)圖變換為,第二章習(xí)題課 (2-15),求,2-15,第二章習(xí)題課 (2-15),解:,L1=G1G2,L3=-G4,L2=-G1G4G5H1H2,P1=G1G2G3,=1-G1G2+G1G4G35H1H2+G4 -G1G2G4,1=1+G4,求,2-15,解:,L1=G1G2,L3=-G4,L2=-G1G4G5H1H2,P1=G4G5G6,=1-G1G2+G1G4G5H1H2+G4 -G1G2G4,1=1-G1G2,第二章習(xí)題課 (2-15),求,2-15,解:,L1=G1G2,L3=-G4,L2=-G1G4G5H1H2,=1-G1G2+