自动控制原理夏超英 第2章+习题解答
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第二章 习题解答
2-1试求下列各函数的拉氏变换。
(a )()12f t t =+,(b )2
()37()f t t t t δ=+++,(c )23()2t
t
t f t e e
te ---=++,
(d )2
()(1)f t t =+,(e )()sin 22cos 2sin 2t
f t t t e t -=++,(f )()2cos t
f t te t t -=+,(
g )()sin32cos f t t t t t =-,(
h )()1()2cos 2f t t t t =+ 解:
(a )212()F s s s =
+(b )23372
()1F s s s s
=+++(c )2
121()12(3)F s s s s =+++++ (d )2
()21f t t t =++,3221()F s s s s
=++(e )222222()44(1)4s F s s s s =++++++ (f )2222
211621()11(1)s d s s F s s ds s s ⎛⎫ ⎪++⎝⎭=+=++++ (g )2222222223262231()(3)(1)s d d s s s s F s ds ds s s ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪
+++⎝⎭⎝⎭=-+=-++
(h )2222
211684()(4)s d s s F s s ds s s ⎛⎫ ⎪++⎝⎭=+=++
2-2试求图2.54所示各信号的拉氏变换。
(a ) (b ) (c ) (d )
图2.54 习题2-2图
解:
(a )021()t s e X s s s -=+(b )000
221()t s t s
e e X s t s s s
--=-+- (c )
33112212()()t s t s
t s t s t s t s t s t s a ae be be ce ce a b a c b ce X s e e s s s s s s s s s s
----------=-+-+-=++-
(d )
11
()1()1()1()()1()1()11
()1()(2)1(2)1(2)111
1()21()2()1()(2)1(2)1(2)
x t t t T t t t T t T t T T T
t T t T t T t T t T T T
t t T t t T t T t T t T t T T T T
=--+------
--+--+-=-⨯-+---+--+-
所以
222222
222111
11111()222Ts Ts Ts
Ts
Ts Ts s s s e e e e T T T X s e e s s T s T s T s s s s s
------+
++
=-+-+
+=-+
2-3运用部分分式展开,求下列各像函数的原函数。
(a )2()(2)F s s s =
+,(b )10()(1)(10)F s s s s =++,(c )232
()420
s F s s s +=++,
(d )22(2)()(1)(4)s F s s s +=++,(e )21
()s F s s
+=,(f )22()s e F s s -=
解:
(a )部分分式分解有
211
()(2)2F s s s s s -=
=+++
查表得
2()1t f t e -=-
(b )部分分式分解有
101 1.11110.1111
()(1)(10)110F s s s s s s s -=
=++++++
查表得
10()1 1.11110.1111t t f t e e --=-+
(c )部分分式分解有
22222
3224
()3420(2)4(2)4s s F s s s s s ++=
=-
++++++⎫=
查表得
2222()3cos 4sin 4 3.162(0.949cos 40.3162sin 4)3.162sin(4108.38)
t t t t
f t e t e t e t t e
t ----=-=-=+
(d )部分分式分解有
2
22
22
2222222(2)0.6670.667 2.667()(1)(4)120.66720.66720.66720.2980.4470.894122122s s F s s s s s s s s s s s s s +-+==+++++⎛⎫⎛⎫=
--=-- ⎪ ⎪++++++⎝⎭⎝
⎭
查表得
()()0.6670.2980.447cos20.894sin 20.6670.298(sin 2153.4)t t f t e t t e t --=--=-+
(e )部分分式分解有
22111
()s F s s s s
+=
=+ 查表得
()1f t t =+
(f )根据位移定理有