航天器制导及控制课后题答案(西电)
西电计算智能导论课后答案
西电计算智能导论课后答案
1、在机器学习中，机器可以自行通过样本总结规律，不需要人工干预，就可以总结规律的方向以及参数的维度。 [判断题] *
对
错(正确答案)
2、知识图谱已经成为推动人工智能发展的唯一核心驱动力。 [判断题] *
对
错(正确答案)
3. 快递无人车配送主要是根据雷达控制、GPS定位、图像识别、路径规划、道路监控来实现快递车的运行及环境感知。 [判断题] *
对(正确答案)
错
4. 无人机航拍主要利用遥感操控平台。 [判断题] *
对(正确答案)
错
5. 惯性导航系统测量运动载体的线加速度和角速率数据，再对这些数据对距离进行微分运算。 [判断题] *
对
错(正确答案)
6. 全局路径规划的主要规划内容是避免碰撞和保持安全距离。 [判断题] *
对
错(正确答案)
7. 2010年美国颁布了以IEEE802.11P作为底层通信协议和以IEEE1609系列规范作为高层通信协议的V2X网联通通信标准。 [判断题] *
对(正确答案)
错
8. 无人车自主避障的第一阶段是规划合理路线。 [判断题] *
对
错(正确答案)
9. 三维自动目标识别（ATR）是指从三维成像的传感器数据中自动检测并识别目标。 [判断题] *
对(正确答案)
错
10. 无人船分为自主无人船、非自主无人船两种。 [判断题] *
对
错(正确答案)
1、现阶段的机器感知是计算机通过（）来辨别周围世界。 *
A. 图像(正确答案)
B. 声音(正确答案)
C. 感觉
D. 信息
2、图像识别经历的阶段有（） [单选题] *
A. 文字识别
B. 数字图像处理
C. 识别、物体识别
（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）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。
)
t C
R L
)
(0t
2-2 试列写题2-2图所⽰各有源⽹络的微分⽅程。
2-3 机械系统如题2-3图所⽰，其中)(t x r 是输⼊位移，
)(t x c 是输出位移。试分别列写各系统的微分⽅程。
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。
题2-3 机械系统
题2-3图机械系统
题2-2图有源⽹络
题2-1图⽆源⽹络
（a ）（b ）
2-5 ⽤拉⽒变换法求解下列微分⽅程。
（1）r t c t c t c
=++)(5)(7)(2 ，)(
1)(t R t r ?=，0)0(=c ，0)0(=c （2）0)(5)(7)(2=++t c t c t c
，0)0(c c =，0)0(c c = 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d i 和电压
d U 之间的关系为)1026.0(106-=-d u d
e i 。假设系统⼯作点在
V 39.20=u ,A 0119.230-?=i ，试求在⼯作点（0u ，0i ）附近)(d d u f i =的
线性化⽅程。
2-7 设晶闸管三相桥式全控整流电路的输⼊量为控制⾓α，输出量为空载整流电压d u ，它们之间的关系为
αcos 0d d U u =
式中，0d U 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)(s X r 为输⼊，)(0s X 为输出。试绘制系统结构图，并求出闭环传递函数。[])()()()()()()(087111s X s G s G s G s G s X s X r --=
航天器控制原理周军课后答案
航天器控制原理周军课后答案
1、问题:下列描述的是开普勒第三定律——周期律的是：
选项：
A:行星绕太阳公转的周期的平方与椭圆轨道的长半径的立方成正比。
B:动量变化率与作用力成正比。
C:对每一个作用，总存在一个大小相等的反作用。
D:每个行星沿椭圆轨道绕太阳运行。
答案: 【行星绕太阳公转的周期的平方与椭圆轨道的长半径的立方成正比。】2、问题:在推导圆锥曲线时，在二体运动方程的两侧同时与（）；在推导比角动量时，在二体运动方程两侧同时与（）。
选项：
A:叉乘，叉乘
B:点乘，叉乘
C:叉乘，点乘
D:点乘，点乘
答案: 【叉乘，叉乘】
3、问题:下列不属于牛顿贡献的是：
选项：
A:提出行星运动“椭圆律”
B:建立微积分
C:提出万有引力定律
D: 发现白光是由各种不同颜色的光组成的
答案: 【提出行星运动“椭圆律”】
4、问题:任何两个物体间均有一个相互吸引的力，这个力与它们的质量成_，与两物体间距离平方成__。
选项：
A:正比；反比
B:正比；正比
C:反比；正比
D:反比；反比
答案: 【正比；反比】
5、问题:根据以下哪个式子能推出比机械能守恒。
选项：
A:
B:
C:
D:
E:
答案: 【】
6、问题:开普勒第三定律“周期的平方与椭圆轨道长半轴的立方成正比”，即
，其中与（）有关。
选项：
A:引力常数
B:航天器到中心引力体的距离
C:偏心率
D:比机械能
答案: 【引力常数】
7、问题:根据以下哪个式子能推出比角动量守恒。
选项：
A:
B:
C:
D:
E:
答案: 【】
8、问题:以下哪个是二体运动方程？
选项：
A:
B:
C:
D:
E:
答案: 【】
9、问题:引力参数和什么因素有关？
航空无人机制导与控制技术考核试卷
B.自适应控制
C.智能控制
D.线性控制
18.以下哪些是无人机飞行中的基本飞行模式：( )
A.手动模式
B.半自动模式
C.全自动模式
D.紧急模式
19.无人机在农业喷洒中的应用，以下哪些优势是显而易见的：( )
A.精准喷洒
B.提高效率
C.降低成本
D.减少农药使用
20.以下哪些措施可以减少无人机飞行中的电磁干扰：( )
11. ABD
12. ABCD
13. ABC
14. ABCD
15. ABC
16. ABC
17. BC
18. ABC
19. ABC
20. ABC
三、填空题
1.固定翼旋翼
2.飞行控制单元
3.地形匹配
4.稳定性
5.中继技术
6.飞行控制系统
7.载重
8.上升率/下降率
9.避障系统
10.自动化
四、判断题
1. ×
航空无人机制导与控制技术考核试卷
考生姓名：________________答题日期：________________得分：_________________判卷人：_________________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
控制工程基础(西交大版)课后习题
控制工程基础（西交大版）课后习题
第一章引论
1.1 控制工程简介
控制工程是一门研究如何设计、分析和实现控制系统的学科。它在工业自动化、飞行器、机器人等领域都有广泛的应用。本章主要介绍控制工程的基本概念和发展历程。
1.什么是控制工程？控制工程的研究对象是什么？
控制工程是研究如何使事物按我们的要求进行运动或变化
的学科。控制工程的研究对象是控制系统，即通过测量、计算和操作来影响物理或抽象系统状态的系统。
2.控制工程的研究内容包括哪些方面？
控制工程的研究内容包括系统建模、系统分析和控制器设计。系统建模是将实际系统抽象为数学模型，系统分析是对系统行为进行分析，控制器设计是根据系统模型和分析结果设计控制器以实现预期的控制目标。
3.控制工程与其他学科有哪些关系？
控制工程与数学、物理学、电子工程等学科有密切的关系。控制工程需要运用数学方法进行系统建模和分析，物理学提供了系统行为的基础知识，电子工程则提供了实现控制系统的技术手段。
1.2 控制系统的基本概念
控制系统是由多个相互作用的组件组成的系统，用于对受
控对象进行监测和控制。本节主要介绍控制系统的基本概念和组成部分。
1.控制系统的基本组成部分有哪些？
控制系统的基本组成部分包括输入、输出、反馈和控制器。输入是控制系统的外部信号，输出是控制系统的响应信号，反馈是从输出信号中提取的信息，控制器根据反馈信息产生控制信号。
2.控制系统按照结构可以分为哪几类？
按照结构，控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统只根据输入信号进行控制，不考虑系统的输出；闭环控制系统通过反馈控制来调整系统的输出，使其接近于期望值。
航空航天概论习题及试题库加答案
习题及试题库
•航空航天发展史（一）
•航空航天发展史（二）
•飞行器飞行原理（一）
•飞行器飞行原理（二）
•飞行器动力装置
•火箭发动机和飞行器仪表
•飞行器导航技术
•飞行器结构
•参考答案
航空航天发展史（一）
1. 第一个载人航天站是前苏联于______年4月发射的"礼炮号"。美国研制的可重复使用的航天飞机于______年试飞成功。
A 、1971 1984 B、1981 1981 C、1971 1981 D、1981 1982.
2 、航天器又称空间飞行器，它与自然天体不同的是______。
A. 可以按照人的意志改变其运行
B. 不按照天体力学规律运行
C. 其运行轨道固定不变
D. 基本上按照天体力学规律运行但不能改变其运行轨道
3 、______年，第一架装有涡轮喷气发动机的飞机，既______的He-178飞机试飞成功。
A.1949 德国
B.1939 德国
C.1949 英国
D.1939 美国
4 、轻于空气的航空器比重于空气的航空器更早进入使用。中国早在______就有可升空作为战争中联络信号的"孔明灯"出现，这就是现代______的雏形。
A.10 世纪初期飞机
B.12 世纪初期热气球
C.10 世纪初期热气球
D.12 世纪初期飞艇
5 、活塞式发动机和螺旋桨推进的飞机是不能突破"音障"的，_____的出现解决了这一问题。
A. 内燃机
B. 蒸汽机
C. 涡轮喷气发动机
D. 电动机
6 、具有隐身性能的歼击机有______。
A.F-22
B.F-117
C.JAS-39
D.B-2
7 、请判断以下说法不正确的有______。
航空电气设备与维修知到章节答案智慧树2023年西安航空职业技术学院
航空电气设备与维修知到章节测试答案智慧树2023年最新西安航空职业技术学院
第一章测试
1.地面电源可以向飞机上的（）供电。
参考答案:
全部负载
2.RAT应急电源靠（）驱动发电机工作。
参考答案:
冲压空气
3.在以交流电为主电源的系统中，飞机的正常直流电源是（）。
参考答案:
变压整流器
4.现代大型飞机都采用（）作为主电源。
参考答案:
交流电源
5.在飞机输配电系统中，根据配电方式的不同可以分为？
参考答案:
常规式配电;混合式配电;分散式配电;集中式配电
第二章测试
1.兆欧表测量过程中，如果指针指向０位，表示被测设备短路，应立即停止转
动手柄。（）
参考答案:
对
2.用欧姆表测量电路断路部位时，必须将欧姆表与被测电路连成通路，同时连
接与被测电路并联的支路。（）
参考答案:
错
3.安秒特性曲线与额定电流之间的区域为过载安全区。（）
参考答案:
对
4.由于微动开关的工作周期由调节杆的运动决定，这就使触点的动作具有了一
定数量的预行程。在开关断开之前，微动开关可以自由地运动，即允许一定量的超行程运动。（）
参考答案:
对
5.满量程时，仪表仅在最高位显示数字“1”，其它位均消失，这时（）
参考答案:
应选更高量程
第三章测试
1.交流发电机根据工作方式可分为同步发电机和异步发电机。（）
参考答案:
对
2.飞机交流电源中，普遍采用同步交流发电机。（）
参考答案:
对
3.同步交流发电机按励磁系统的结构中可分为有刷交流发电机和无刷交流发电
机两类。（）
参考答案:
对
4.飞机直流发电机的功用（）
参考答案:
中、小型飞机的主电源。;将机械能转换为直流电能。
5.常用的航空直流发电机有两种形式：一种是直流发电机，一种是交流-直流
最新自动控制原理西安电子科技大学第三版课后答案 陕西科技大学自动控制原理考研真题优秀
最新自动控制原理西安电子科技大学第三版课后答案陕西科技大学自动控制原理考
研真题优秀
自动控制原理西安电子科技大学第三版课后答案陕西科技大学自动控制原理考研真题篇一
1)自动控制、自动控制系统的基本概念以及自动控制系统的三种基本控制方式;
2)能分析某个自动控制系统的原理并绘制原理方框图;
3)自动控制系统的分类以及对控制系统的基本要求。
2.控制系统的数学模型
1)掌握控制系统的时域数学模型、控制系统的复域数学模型的建立方法及其相互转换;
2)通过结构图的化简或梅逊增益公式求取系统的闭环传递函数、误差传递函数及干扰信号作用下的闭环传递函数等，了解绘制系统结构图的方法。
3.线性系统的时域分析法
1)掌握系统性能指标的定义;
2)掌握系统稳定性概念、劳斯稳定判据及其应用;
3)掌握一阶、二阶系统的动态性能分析，及动态性能指标的计算，掌握二阶系统性能的改善，了解高阶系统动态性能的分析方法;
4)掌握稳态误差的定义及计算。
4.线性系统的根轨迹法
1)掌握根轨迹的基本概念，根轨迹与系统性能的关系;
2)掌握根轨迹绘制的基本法则，灵活应用基本法则绘制系统的根轨迹;
3)利用根轨迹分析系统的性能;
4)了解参数根轨迹和零度根轨迹的概念及绘制方法。
5.线性系统的频域分析法
1)理解频率特性的定义及其几何表示法;
2)典型环节的频率特性，掌握系统开环对数频率特性图、幅相曲线图的绘制;
3)掌握利用奈奎斯特稳定判据、对数频率稳定性判据判断闭环系统的稳定性;
4)掌握相角稳定裕量和幅值稳定裕量的定义及其求取方法，及它们与系统性能的关系;
5)开环频率特性与闭环系统性能之间的关系，了解闭环频率特性。
航天器制导与控制课后题答案(西电)
航天器制导与控制课后题答案(西电)
1.3 航天器的基本系统组成及各部分作用？
航天器基本系统一般分为有效载荷和保障系统两大类。有效载荷:用于直接完成特定的航天飞行任务的部件、仪器或分系统。保障系统:用于保障航天器从火箭起飞到工作寿命终止, 星上所有分系统的正
常工作。
1.4 航天器轨道和姿态控制的概念、内容和相互关系各是什么?
概念：轨道控制：对航天器的质心施以外力, 以有目的地改变其运动轨迹的技术; 姿态控制：对航天器绕质心施加力矩, 以保持或按需要改变其在空间的定向的技术。内容：轨道控制包括轨道确定和轨道控制两方面的内容。轨道确定的任务是研究如何确定航天器的位置和速度, 有时也称为空间导航, 简称导航; 轨道控制是根据航天器现有位置、速度、飞行的最终目标, 对质心施以控制力, 以改变其运动轨迹的技术, 有时也称为制导。姿态控制包括姿态确定和姿态控制两方面内容。姿态确定是研究航天器相对于某个基准的确定姿态方法。姿态控制是航天器在规定或预先确定的方向( 可称为参考方向)上定向的过程, 它包括姿态稳定和姿态机动。姿态稳定是指使姿态保持在指定方向, 而姿态机动是指航天器从一个姿态过渡到另一个姿态的
再定向过程。关系：轨道控制与姿态控制密切相关。为实现轨道控制, 航天器姿态必须符合要求。也就是说, 当需要对航天器进行轨道控制时, 同时也要求进行姿态控制。在某些具体情况或某些飞行过程中,
可以把姿态控制和轨道控制分开来考虑。某些应用任务对航天器的轨道没有严格要求, 而对航天器的姿态却有要求。
1.5 阐述姿态稳定的各种方式, 比较其异同。
航天推进理论基础_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
航天推进理论基础_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考
试题库2023年
1.整体式固体火箭冲压发动机的关键技术之一是一次燃烧的燃气流量调节技术。
参考答案:
正确
2.离子推力器和霍尔推力器都需要中和器完成羽流中和功能。
参考答案:
正确
3.钡钨阴极和六硼化铼阴极是目前主要的电推力器中和器类型。
参考答案:
正确
4.在火箭发动机热力计算中，热力学数据是指比热、焓、熵等参数随温度的变
化。
参考答案:
正确
5.常用的免费开源的热力计算软件是CHEMKIN.
参考答案:
错误
6.在喷管流动过程中，产物热能转换为动能，转换过程中能量守恒但总焓不守
恒。
参考答案:
正确
7.有关火箭发动机的喷气速度，下列描述正确的有：
参考答案:
火箭发动机的喷气速度就是喷管出口截面上燃气的流速。
8.液体火箭发动机再生冷却的特点有：
参考答案:
推力室结构质量大_热损失小_再生冷却推力室增加了推进剂供应系统的负担_对周围热影响小、发动机工作时间可以很长
9.下列传热过程属于推力室再生冷却传热过程某环节的有：
参考答案:
高温燃气与推力室热壁之间的对流和辐射传热_推力室冷却通道与冷却液间的对流换热_冷却套外壁面与环境大气间的对流辐射
10.燃气发生剂一般具有燃烧温度低、成气量小但燃烧残渣大的特点。
参考答案:
错误
11.影响火箭发动机推力的因素有：
参考答案:
喷管的质量流率_喷管的膨胀状态_发动机的工作高度
12.推进剂燃烧产物的温度越高、平均分子量越小，则发动机的喷气速度越大。
参考答案:
正确
13.再生冷却是在推力室热壁的内表面采取的一种对流式冷却。
参考答案:
航天科技最后考试
飞机的平衡、稳定性和操纵性是阐述飞机在力和力矩的作用下，飞机状态的保持和改变的基
本原理。（）（1.0分）
1.0分
正确答案："我的答案：V
3
2007年美国发射的轨道快车是首次在目标合作情况下进行半自主对地捕获与服务。（）（1.0
分）
1.0分
正确答案：x我的答案：x
4
TCAS与S模式应答机配合给出飞机的速度和航道变化，确定一旦出现碰撞可能性，TCAS向
地面塔台发出咨询（警告）。（）（1.0分）
1.0分
正确答案：x我的答案：x
5
“战斧”巡航导弹只能从潜艇上进行发射。（）（1.0分）
1.0分
正确答案：x我的答案：x
"我的答案：V
导引系统是对导弹绕重心的角运动进行控制。
（）
（1.0分） 飞船的制导与控制工作是由两个相互联系的分系统来完成的 ，这就是导航与制导系统和稳定 与控制系统。（）（1.0分）
正确答案:
波音B-52亚音速远程战略轰炸机的绰号是“同温层堡垒”。 1.0分
无人机必须遥控飞行。（）（1.0分）
1.0分
正确答案：X 我的答案：X
9
起飞目标推力使飞机在规定时间内达到起飞速度 ，不会损伤飞机发动机。（）（1.0分） 1.0分
正确答案：V 我的答案：V
10
自主研制FMS,在新航行系统环境下，还必须提供全套的数据交换能力和网络通信能力
，
如果
由外方研制，非常不利于军民两用、国防特殊用途。 （）（1.0分）
1.0分
正确答案：V 我的答案：V
11
1.0分
()(1.0 分)
正确答案: V 我的答案:
"我的答案：V
导引系统是对导弹绕重心的角运动进行控制。 （）（1.0分）
正确答案：X 我的答案：X
(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
R1L
R1
u i (t )R2u0 (t ) u i (t)C R2u0(t)
（ a）（b）
题 2-1 图无源网络
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x r (t ) 是输入位移，x c (t) 是输出位移。试分别列写各系统的微分方程。
题 2-3 机械系统
题 2-3 图机械系统
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 2K 2
f
1x0
K 1
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
（ 2）2c(t )7c(t ) 5c(t )0 ，c(0)c0， c(0) c0
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i
d R
u d
U d之间的关系为 i d10 6 ( e u d 0.026 1) 。假设系统工作点在
u
u0 2.39V , i 0 2.19 10 3 A ，试求在工作点（ u0，i0）附近 i d f (u d ) 的
题2-6图
线性化方程。
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u d，它们之间的关系为
u d U d 0 cos
式中， U d 0是整流电压的理想空载值，试推导其线性化方程式。
(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。
)
(t u i 1
R 2
R )
(0t u C
)
(t u i 1
R L
C
2R )
(0t u
2-2 试列写题2-2图所示各有源网络的微分方程。
2-3 机械系统如题2-3图所示，其中)(t x r 是输入位移，)(t x c 是输出位移。试分别列写各系统的微分方程。
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。
题2-3 机械系统
题2-3图 机械系统
题2-2图 有源网络
题2-1图 无源网络
（a ） （b ）
2-5 用拉氏变换法求解下列微分方程。
（1）r t c t c t c
=++)(5)(7)(2 ，)(1
)(t R t r ⋅=，0)0(=c ，0)0(=c （2）0)(5)(7)(2=++t c t c t c
，0)0(c c =，0)0(c c = 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d i 和电压
d U 之间的关系为)1026.(106-=-d u d
e i 。假设系统工作点在
V 39.20=u ,A 0119.230-⨯=i ，试求在工作点（0u ，0i ）附近)(d d u f i =的
线性化方程。
2-7 设晶闸管三相桥式全控整流电路的输入量为控制角α，输出量为空载整流电压d u ，它们之间的关系为
αcos 0d d U u =
式中，0d U 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)(s X r 为输入，)(0s X 为输出。试绘制系统结构图，并求出闭环传递函数。
西电自动控制总复习答案
11
9 G( jω g ) H ( jω g ) = = = 0.8 2 3.2 3.22 + 1 (0.1• 3.2) + 1 3.2 • 3.35 •1.05
Im
9
1
ω =∞ 0
20
L2 = −G2G3
L1与L3
L13 = G1G2 H1G3G4 H 2
Δ = 1 + G1G2 H1 + G2G3 + G3G4 H 2 + G1G2 H1G3G4 H 2
G1G2G3G4 CR (S ) 1 n P= = ∑ Pk Δ k = 1 + G1G2 H1 + G2G3 + G3G4 H 2 + G1G2 H1G3G4 H 2 R ( S ) Δ k =1
1
(2)前向通路有1个:
P = G3G4 1
Δ1 = 1 + G1G2 H1
L2 = −G2G3
3个单独回路: L1 = −G1G2 H1 互不接触回路
L3 = −G3G4 H 2
L1与L3
L13 = G1G2 H1G3G4 H 2
Δ = 1 + G1G2 H1 + G2G3 + G3G4 H 2 + G1G2 H1G3G4 H 2 G3G4 (1 + G1G2 H1 ) CD (S ) 1 n = P= = ∑ Pk Δ k 1 + G1G2 H1 + G2G3 + G3G4 H 2 + G1G2 H1G3G4 H 2 D ( S ) Δ k =1
西电自动控制原理实验讨论与思考题
讨论与思考题
1、写出各典型环节的微分方程（建立数学模型）。
答：比例环节：y(t)=k*r(t) （t>=0） 传递函数为：G(s)=Y(s)/R(s)=k
惯性环节：T*dy(t)/dt+y(t)=k*r(t) (t>=0) 传递函数：G(s)= Y(s)/R(s)=k/(T*s+1) 积分环节：y(t)=k*⎰
dt t r )( (t>=0) 传递函数：G(s)= Y(s)/R(s)=k/s=1/T*s
微分环节：y(t)=τdr(t)/dt (t>=0) 传递函数：G(s)= Y(s)/R(s)= τs
振荡环节：T^2*22
dt
d y(t)+2)()()(t kr t y t y dt d T =+ς (t>=0) 传递函数为：
2、根据所描述的各典型环节的微分方程，你能否用电学、力学、热力学和
机械学等学科中的知识设计出相应的系统？请举例说明，并画出原理图。
答：
（1）模拟电路中的放大电路为典型比例环节
U0=Rf/R1*Ui
(2)RC 电路为典型惯性环节
（3）积分环节
机械位移系统,物体在外力F(t)作用下产生位移y(t)，写出运动方程. m错误！未找到引用源。+f错误！未找到引用源。+ky(t)=F(t)
讨论与思考题
1、在本实验中，系统能否出现不稳定的情况，此时电阻值R的取值范围？
答：此次实验中不可能出现不稳定的情况，因为闭环传递函数的极点恒
在s左半平面
2、在系统不稳定的情况，你能否通过改变其它元器件参数，使系统变得稳
定？改哪些参数？如何改？请分别列出，并加以分析。
答：1、增加比例微分控制环节和速度反馈控制环节，减少原系统的震荡性和参数的漂移
(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。
)
(t u i 1
R 2
R )
(0t u C
)
(t u i 1
R L
C
2R )
(0t u
2-2 试列写题2-2图所示各有源网络的微分方程。
2-3 机械系统如题2-3图所示，其中)(t x r 是输入位移，)(t x c 是输出位移。试分别列写各系统的微分方程。
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。
题2-3 机械系统
题2-3图 机械系统
题2-2图 有源网络
题2-1图 无源网络
（a ） （b ）
2-5 用拉氏变换法求解下列微分方程。
（1）r t c t c t c
=++)(5)(7)(2 ，)(1
)(t R t r ⋅=，0)0(=c ，0)0(=c （2）0)(5)(7)(2=++t c t c t c
，0)0(c c =，0)0(c c = 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d i 和电压
d U 之间的关系为)1026.(106-=-d u d
e i 。假设系统工作点在
V 39.20=u ,A 0119.230-⨯=i ，试求在工作点（0u ，0i ）附近)(d d u f i =的
线性化方程。
2-7 设晶闸管三相桥式全控整流电路的输入量为控制角α，输出量为空载整流电压d u ，它们之间的关系为
αcos 0d d U u =
式中，0d U 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)(s X r 为输入，)(0s X 为输出。试绘制系统结构图，并求出闭环传递函数。
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1.3 航天器的基本系统组成及各部分作用？
航天器基本系统一般分为有效载荷和保障系统两大类。有效载荷:用于直接完成特定的航天飞行任务的部件、仪器或分系统。保障系统:用于保障航天器从火箭起飞到工作寿命终止, 星上所有分系统的正常工作。
1.4 航天器轨道和姿态控制的概念、内容和相互关系各是什么?
概念：轨道控制：对航天器的质心施以外力, 以有目的地改变其运动轨迹的技术; 姿态控制：对航天器绕质心施加力矩, 以保持或按需要改变其在空间的定向的技术。内容：轨道控制包括轨道确定和轨道控制两方面的内容。轨道确定的任务是研究如何确定航天器的位置和速度, 有时也称为空间导航, 简称导航; 轨道控制是根据航天器现有位置、速度、飞行的最终目标, 对质心施以控制力, 以改变其运动轨迹的技术, 有时也称为制导。姿态控制包括姿态确定和姿态控制两方面内容。姿态确定是研究航天器相对于某个基准的确定姿态方法。姿态控制是航天器在规定或预先确定的方向( 可称为参考方向)上定向的过程, 它包括姿态稳定和姿态机动。姿态稳定是指使姿态保持在指定方向, 而姿态机动是指航天器从一个姿态过渡到另一个姿态的再定向过程。关系：轨道控制与姿态控制密切相关。为实现轨道控制, 航天器姿态必须符合要求。也就是说, 当需要对航天器进行轨道控制时, 同时也要求进行姿态控制。在某些具体情况或某些飞行过程中, 可以把姿态控制和轨道控制分开来考虑。某些应用任务对航天器的轨道没有严格要求, 而对航天器的姿态却有要求。
1.5 阐述姿态稳定的各种方式, 比较其异同。
姿态稳定是保持已有姿态的控制, 航天器姿态稳定方式按航天器姿态运动的形式可大致分为两类。自旋稳定:卫星等航天器绕其一轴(自旋轴) 旋转, 依靠旋转动量矩保持自旋轴在惯性空间的指向。自旋稳定常辅以主动姿态控制, 来修正自旋轴指向误差。三轴稳定: 依靠主动姿态控制或利用环境力矩, 保持航天器本体三条正交轴线在某一参考空间的方向。
1.6主动控制与被动控制的主要区别是什么? 画出星—地大回路控制的结构图。
主动控制与被动控制的主要区别是航天器的控制力和力矩的来源不同。被动控制:其控制力或力矩由空间环境和航天器动力学特性提供, 不需要消耗星上能源。例如利用气动力或力矩、太阳辐射压力、重力梯度力矩，磁力矩等实现轨道或姿态的被动控制, 而不消耗工质或电能。主动控制:包括测量航天器的姿态和轨道, 处理测量数据, 按照一定的控制规律产生控制指令, 并执行指令产生对航天器的控制力或力矩。需要消耗电能或工质等星上能源, 由星载或地面设备组成闭环系统来实现。
2.1 利用牛顿万有引力定律推导、分析航天器受N 体引力时的运动方程, 并阐述简化为二体相对运动的合理性。
（1）解：牛顿万有引力定律：
式中，Fg 为由于质量引起的作用在质量m 上的力矢量；r 为从到m 的距离矢量。万有引力常数G 的值为
G =6．670×10-13 N ·cm2／g2。
如下图，对于N 体问题，
作用在第i 个物体(假设即为航天器)上的合力称为 ，其表达式为
其中：
应用牛顿第二运动定律：
把对时间的导数展开，得到 式两边各项除以 ，就得出第i 个物体的一般运动方程为 上面方程是一个二阶非线性矢量微分方程，这种形式的微分方程是很难求解的。假定第i 个物体的质量保持不变（即无动力飞行， =0），同时还假定阻力和其他外力也不存在。这样，惟一存在的力为引力，于是方程简化成
（2）分析下表中的数据容易看出, 围绕地球运行的航天器受到地球的引力占有主导地位, 因此进一步简化运动方程式, 简化N 体问题是可能和合理的，这就是简化为二体相对运动的合理性。
2=-g GMm
r r r F 总其他=+g F F F 干扰其他
阻力推力太阳压力=+++
+F F F F F ()总=i i d m dt v F 总+=i i i i d dm m dt dt v v F 总=-i i i i i m m m F r r 31()=≠=-∑n j i ji j ji j i
m G r r r 总
F i m i m 31()=≠=-∑n j i ji j ji j i
m G r r r
2. 4 比较航天器各种圆锥曲线轨道的参数a, c, e, p 的特点, 分析它们与轨道常数h 和E 之间的关系。
所有的圆锥曲线均有两个焦点F 和F 。主焦点F 代表中心引力体所在的位置,第二个焦点(或称虚焦点) F ′,在轨道力学中没有什么意义。两个焦点间的距离以2c 表示。对于圆,两个焦点重合,所以2c 为零;对于抛物线 , 可认为虚焦点F ′在无穷远处,所以2c 为无穷大;对于双曲线2c 取负值。通过两个焦点的弦长称为圆锥曲线的长轴,以2a 表示,参数a 称为长半轴或长半径。对于圆, 2a 就是直径;对于抛物线,2a 为无穷大;对于双曲线,2a 取负值。曲线在焦点处的宽度是一正值之量,称为正焦弦(通径)以2p 表示。除了抛物线之外 , 所有的圆锥曲线均有偏心率额e,
e = e e
e =e (1− e 2) 圆和椭圆轨道：a>O ， e<1双曲线轨道： a
抛物线轨道： a=，e=1椭圆轨道: （椭圆的短半轴记作b ）,
双曲线轨道: , 抛物线轨道：c=∞,
h 单独决定了p , 而E 单独决定了a, 它们共同决定了e, 即确定了圆锥曲线轨道的具体形状。
2. 5 利用牛顿定律证明开普勒第三定律。
有牛顿万有引力定理得 有圆周运动公式得:F = F F F
FF F 由两式相等得：F F F F
=K(常数) 2. 6 计算第一宇宙速度和第二宇宙速度。
航天器在圆周轨道上运行所必须具备的速度叫做圆周速度。GMm/R^2=mv^2/R ，解得
v=(GM/R)^0.5地球半径R=6371.02km,计算得第一宇宙速度为7.9km/s.同理设逃逸速度为,由机械能守恒，E===0得到逃逸速度为由动能定理得1/2*mV^2-GMm/r=0;解得V=√(2GM/r)这个值正好是第一宇宙速度的√2倍。计算得第二宇宙速度为11.2km/s.
2.8 什么是轨道六要素, 它们是如何确定航天器在空间的位置的?
航天器运行轨道的形状和其在间的位置，可以通过6个参量来表示，简称轨道要素或轨道根数。这些参量是相互独立的，而且通常具有十分明确的物理意义。轨道六要素是描述和确定航天器222=+a b c 2(1)=-p a e 2(1)
=-p a e 2=-g GMm r r
r F 2=-g GMm r r
r F