机械工程控制基础课后习题答案

2-1什么是线性系统？其最重要特性是什么？ 答：如果系统的数学模型是线性的，这种系统就叫做线性系统。线性系统最重要的特性， 是适用于叠加原理。叠加原理说明，两个不同的作用函数（输入），同时作用于系统所产生 的响应（输出），等于两个作用函数单独作用的响应之和因此，线性系统对几个输入 量同时作用而产生的响应，可以一个一个地处理，然后对它们的响应结果进行叠加。 2-2分别求出图（题2-2）所示各系统的微分方程。 )( )( tf ty k m (a) )(ty )(tf21 kk m (b) c c 1 2 m x x i o (c) 1 k 2 k o i x x c (d) 1 k 2 k x i xo c (e) 解：)(a)()()(tftkytym )(b)()()()(21tftykktym 02010))((xcxmcxxci 2121 10

3-1时间响应由哪两个部分组成？各部分的定义是什么？ 答：根据工作状态的不同，把系统的时间响应分为瞬态响应和稳态响应。系统稳定时， 它的自由响应称为瞬态响应，即系统在某一输入信号的作用下其输出量从初始状态到稳定状 态的响应过程。而稳态响应一般就是指强迫响应，即当某一信号输入时，系统在时间趋于无 穷大时的输出状态。 3-2设温度计能在1分钟内指示出实际温度值的98%，并且假设温度计为一阶系统，求 时间常数。如果将温度计放在澡盆内，澡盆的温度依10℃/min的速度线性变化，求温度计 示值的误差是多大？ 解1：依题意可得已知条件为1t分，98.0)(tc而一阶系统的传递函数为 1 1 )( )( tstr tc 即)( 1 1 )(sr ts sc 在上述第一问中，要求温度计在1分钟内指示出响应值的98%，这相当于对温度计输入 一个单位阶跃。 亦即

目录 第一章自动控制系统的基本原理 第一节控制系统的工作原理和基本要求 第二节控制系统的基本类型 第三节典型控制信号 第四节控制理论的内容和方法 第二章控制系统的数学模型 第一节机械系统的数学模型 第二节液压系统的数学模型 第三节电气系统的数学模型 第四节线性控制系统的卷积关系式 第三章拉氏变换 第一节傅氏变换 第二节拉普拉斯变换 第三节拉普拉斯变换的基本定理 第四节拉普拉斯逆变换 第四章传递函数 第一节传递函数的概念与性质 第二节线性控制系统的典型环节 第三节系统框图及其运算 第四节多变量系统的传递函数 第五章时间响应分析 第一节概述 第二节单位脉冲输入的时间响应 第三节单位阶跃输入的时间响应 第四节高阶系统时间响应 第六章频率响应分析 第一节谐和输入系统的定态响应 第二节频率特性极坐标图 第三节频率特性的对数坐标图 第四节由频

..word完美格式.. ..专业知识编辑整理.. 目录 第一章自动控制系统的基本原理 第一节控制系统的工作原理和基本要求 第二节控制系统的基本类型 第三节典型控制信号 第四节控制理论的内容和方法 第二章控制系统的数学模型 第一节机械系统的数学模型 第二节液压系统的数学模型 第三节电气系统的数学模型 第四节线性控制系统的卷积关系式 第三章拉氏变换 第一节傅氏变换 第二节拉普拉斯变换 第三节拉普拉斯变换的基本定理 第四节拉普拉斯逆变换 第四章传递函数 第一节传递函数的概念与性质 第二节线性控制系统的典型环节 第三节系统框图及其运算 第四节多变量系统的传递函数 第五章时间响应分析 第一节概述 第二节单位脉冲输入的时间响应 第三节单位阶跃输入的时间响应 第四节高阶系统时间响应 第六章频率响应分析 第一节谐和输入系统的定态响应 第二节

1 机械工程控制基础(第六版)课后题目答案 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

1 机械工程控制基础(第六版)课后 题目答案 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

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一、1、系统：由相互联系、相互作用的若干部分构成，而且有一定的目的或者一定的运动 规律的一个整体。 2、模型（数学模型）：指一种用数学方法所描述的抽象的理论模型用来表述一个系统内部各 部分之间，或系统与其外部之间环境的关系。 静态模型反映系统在恒定载荷或者缓慢载荷作用下或在系统平衡状态下的特性； 动态模型则用于研究系统在迅变载荷作用下或在系统不平衡状态下的特性。 3、反馈：一个系统的输出，部分或全部被反过来用于控制系统的输入，称为系统的反馈。 系统的分类 4、系统的分类：对广义系统按反馈情况分：开环系统、闭环系统 对自动控制系统还可按输出规律分：自动调节系统、随动系统、程序控制 系统 5、闭环控制系统的组成环节：给定环节（给出输入信号的环节，用于确定被控对象的“目 标值”给定环节可以用各种形式发出信号）、测量环节（用于测量被控变量， 并将被控变量转换为便于传送的另一物理量）、比较环节

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机械工程控制（第五版）(完全免费版) 1 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 2 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 3 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 4 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 5 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 6 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 7 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 8 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 9 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 10 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 11 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 12 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 13 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 14 机械工程控制（第五版）(完全免费版) 15 机械工程控制（第五版）(完全免费版

全国2002年10月自学考试机械工程控制基础试卷 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括 号内。每小题1.5分，共30分) 1.控制工程主要研究并解决的问题之一是() a.系统已定，输入不确定，求系统的输出 b.系统已定，输入已知，求系统的输出(响应) c.系统已定，规定系统的输入 d.系统不定，输入已知，求出系统的输出(响应) 2.f(t)如图所示则l［f(t)］为() a. s 1 e-2tb. s 2 e-2sc. s 1 e-2sd. s 1 e-ts 3.已知f(s)= 1)s(s 1 ，则l-1［f(s)］为() 4.已知f(s)=l［f(t)］，若f(s)= 12ss 1 2,则f(t)|t=?() a. 2 1 b.1c. 3 1 d.0 5

第1页（共3页） 河南理工大学2008—2009学年第1学期 《机械工程控制基础》试卷（a卷） 一、填空题（每空1分，共20分） 1、对控制系统的基本要求是系统的稳定性、响应的快速性、响应的准确性。 2、已知f(t)=t+1,对其进行拉氏变换l[f(t)]=1/s2+1/s或者（1+s）/s2。 3、二阶系统的极点分别为s1=-0.5,s2=-4，系统增益为2，则其传递函数g(s)=2/(s+0.5)(s+_4) 4、零频幅值a(0)表示当频率接近于零时，闭环系统输出的幅值与输入幅值之比。 5、工程控制论实质上是研究工程技术中广义系统的动力学问题，机械工程控制就是研究系统、输 入、输出三者之间的动态关系。 6、系统的频率特性求取有三种方法：根据系统响应求取、用试验方法求取和将传递函数中的 s换

《机械工程控制基础》试卷及其答案

1 信号及其描述习题 1.1求周期方波（图1-4）的傅立叶级数（复 指数函数形式）。画出频谱图|cn|—ω；φn —ω图并与表1-1对比。 解：傅立叶级数的复指数形式表达式： ,3,2,1,0;)(0nectx n tjn n 式中： 所以： 幅值频谱： 相位频谱： 傅立叶级数的复指数形式的幅值频谱图和相位频谱都是双边频谱图。 1.2求正弦信号x(t)=x0sinωt的绝对均值μ|x|和均方根值xrms 解： 1.3求指数函数的频谱。 解： ,6,4,2;0 ,5,3,1; 2 cos1 2 1 11 )(1)(1 2 000 0 2 00 2 0 0 20 2 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 n n n a j n n ajee n ja n ja e jn a t e jn a t dtaedtea t dtetx t c jnjn

机械工程测试技术基础课后答案 1 2.2用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s，2s，5s的正弦信号，问幅值 误差将是多少？ 解： x y jj h 135.0 1 1 1 22 7 7.01 1 35.01 1 a 当t=1s时，41.01a，即xyaa41.0，误差为59% 当t=2s时，67.02a，误差为33% 当t=5s时，90.03a，误差为8% 2.3求周期信号45100cos2.010cos5.0tttx，通过传递函数 为 105.0 1 s sh的装置后所得到的稳态响应。 解：利用叠加原理及频率保持性解题 45100sin2.09010sin5.0tttx 22 005.01 1 1 1 a，005.0arctg 101，11a，86.21 86.29010sin15.01

1 信号及其描述习题 1.1求周期方波（图1-4）的傅立叶级数（复 指数函数形式）。画出频谱图|cn|—ω；φn —ω图并与表1-1对比。 解：傅立叶级数的复指数形式表达式： ,3,2,1,0;)(0nectx n tjn n 式中： 所以： 幅值频谱： 相位频谱： 傅立叶级数的复指数形式的幅值频谱图和相位频谱都是双边频谱图。 1.2求正弦信号x(t)=x0sinωt的绝对均值μ|x|和均方根值xrms 解： 1.3求指数函数的频谱。 解： ,6,4,2;0 ,5,3,1; 2 cos1 2 1 11 )(1)(1 2 000 0 2 00 2 0 0 20 2 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 n n n a j n n ajee n ja n ja e jn a t e jn a t dtaedtea t dtetx t c jnjn

一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分。） 1、以下关于线性系统时间响应的说法正确的是（c）。 a、时间响应就是系统输出的稳态值b、由单位阶跃响应和单位脉冲响应组成 c、由强迫响应和自由响应组成d、与系统初始状态无关 2、系统的单位脉冲响应函数为w(t)=3e-0.2t则系统的传递函数为（a）。 a、g(s)=3/(s+0.2)b、g(s)=0.6/(s+0.2) c、g(s)=0.2/(s+3)d、g(s)=0.6/(s+3) 3、已知机械系统的传递函数为g(s)=4/(s2+s+4)，则系统的阻尼比为（a）。 a、0.25

机械工程控制基础 实验报告 班级xxx 学号xxx 姓名xxx xx年x月xx日 2 概述： matlab是mathworks公司的软件产品，是一个高级的数值分析、处理和 计算的软件，其强大的矩阵运算能力和完美的图形可视化功能，使得它成为国际 控制界应用最广泛的首选计算机工具。 matlab具有良好的的可扩展性，其函数大多数为ascii文件，可以直接 进行编辑、修改；其工具箱可以任意增加，任何人可以生成自己的matlab工 具箱。因此，很多研究成果被直接做成matlab工具箱发表。 simulink是基于模型化图形的动态系统仿真软件，是matlab的一个工 具箱，它使系统分析进入一个崭新的阶段，它不需要过多地了解数值问题，而是 侧重于系统的建模、分析和设计。其良好的人机界面及周到的帮助功能使得它广 为科技界和工程界采用。

一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分。） 1、已知单位反馈系统传递函数g(s)=(s+2)/[s(s-2)(s-7)]，则该系统（b）。 a、稳定b、不稳定 c、临界稳定d、无法判断 2、已知开环稳定的系统，其开环频率特性图nyquist如图所示，则该闭环系统（b）。 a、稳定b、不稳定 c、临界稳定d、与系统初始状态有关 3、设系统的传递函数为g(s)=(2s2+3s+3)/(s3+2s2+s+k)，则此系统稳定的k值范围为（c）。 a、

第三章：常用传感器技术 3-1传感器主要包括哪几部分？试举例说明。 传感器一般由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成。 如图所示的气体压力传感器。其内部的膜盒就是敏感元件，它的外部与大气压力相通， 内部感受被测压力p，当p发生变化时，引起膜盒上半部分移动，可变线圈是传感器的转换 元件，它把输入的位移量转换成电感的变化。基本电路则是完成上述电感变化量接入基本转 换电路，便可转换成电量输出。 3-2请举例说明结构型传感器与物性型传感器的区别。 答：结构型传感器主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。例如，电容式传 感器依靠极板间距离变化引起电容量的变化；电感式传感器依靠衔铁位移引起自感或互感的 变化。 物性型传感器则是利用敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换。例如，水银 温度计是利用水银的热胀冷缩性质；压电式传感器是利用石英晶体的压电效应等。 3-3金属

2009年10月全国自考机械工程控制基础真题及答案 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是 符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1、 2、 3、某系统对抛物线输入信号的稳态误差为常数，则该系统必为() a：0型系统b：ⅰ型系统c：ⅱ型系统d：ⅱ型系统以上 4.一阶系统时间常数t的意义是()(1分) a：单位阶跃响应达到稳态值的63.2%所需要的时间 b：单位阶跃响应以初速度等速上升所需时间 c：单位阶跃响应达到稳态值所需要的时间 d：单位阶跃响应以初速度等速上升到稳态值的63.2%所需要的时间 5.若二阶系统阻尼比为0＜ζ＜1，则系统处于() a：欠阻尼b：过阻尼c：无阻尼d：临界阻尼 6、 a：当ω=1时，l（ω）=100db