自动控制理论第1-7次作业.
自动控制技术》作业答案1-4
自动控制技术》作业答案1-42021年XXX《自动控制技术》形考任务1答案第1次作业一、填空1、系统输出全部或部分地返回到输入端，就叫做反馈。
2、有些系统中，将开环与闭环结合在一起，这种系统称为复合控制系统。
3、我们把输出量直接或间接地反馈到输入端，形成闭环参与控制的系统，称作输入端闭环控制系统。
4、控制的任务实际上就是形成控制作用的规律，使被控制对象的输出量满足给定值的要求，不管是否存在扰动。
5、系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态这样的系统是稳定系统。
6、对于函数f(t)，它的拉普拉斯变换的表达式为F(s)=L{f(t)}。
7、单位阶跃信号对时间求导的结果是单位冲击信号。
8、单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是1/s。
9、单位脉冲函数的拉普拉斯变换为1.10、e的拉普拉斯变换为1/s。
12、已知F(s)=1/(s(s+1))。
f(0)=1.f(∞)=0.则初值f'(0)=1.13、已知F(s)=1/(s^2+4s+5)。
则f(t)=e^(-2t)sin(t)。
14、已知f(t)=e^(-2t)sin(2t)。
则F(s)=2/(s^2+4(s+2))。
15、若L[f(t)]= F(s)，则L[ef(t)]=F(s-1)；若L[f(t)]= F(s)，则L[f (t-b)]=e^(-bs)F(s)；若L[f(t)]= F(s)，则L[f (t-3)]=e^(-3s)F(s)。
二、选择1、e^(-2t)的拉普拉斯变换为1/(s+2)^2.2、已知F(s)=6/(s(s+2))。
则f(t)=3(1-e^(-2t))。
3、脉冲函数的拉普拉斯变换为常数。
4、已知f(t)=5δ(t)。
则L[f(t)]=5/s。
5、已知F(s)=1/(s(s+2)(s^2+2s+5))。
则f(∞)=0.3.6、已知F(s)=2/(s(s+5)(s+4))。
则f(∞)=3.7、已知F(s)=a/(s^2+n^2τ^2)。
自动控制理论第4版全套参考答案
第一章习题参考答案1-1多速电风扇的转速控制为开环控制。
家用空调器的温度控制为闭环控制。
1-2 设定温度为参考输入，室内温度为输出。
1-3 室温闭环控制系统由温度控制器、电加热装置、温度传感器等组成，其中温度控制器可设定希望达到的室温，作为闭环控制系统的参考输入，温度传感器测得的室温为反馈信号。
温度控制器比较参考输入和反馈信号，根据两者的偏差产生控制信号，作用于电加热装置。
1-4 当实际液面高度下降而低于给定液面高度h r ，产生一个正的偏差信号，控制器的控制作用使调节阀增加开度，使液面高度逼近给定液面高度。
第二章 习题参考答案2-1 （1）()()1453223++++=s s s s s R s C ； （2）()()1223+++=s s s ss R s C ； （3）()()1223+++=-s s s e s R s C s2-2 （1）单位脉冲响应t t e e t g 32121)(--+=；单位阶跃响应t t e e t h 3612132)(----=； (2)单位脉冲响应t e t g t 27s i n 72)(2-=；单位阶跃响应)21.127sin(7221)(2+-=-t e t h t 。
2-3 （1）极点3,1--，零点2-；(2) 极点11j ±-.2-4)2)(1()32(3)()(+++=s s s s R s C . 2-5 (a)()()1121211212212122112+++⋅+=+++=CS R R R R CS R R R R R R CS R R R CS R R s U s U ; (b)()()1)(12221112212121++++=s C R C R C R s C C R R s U s U 2-6 (a)()()RCsRCs s U s U 112+=;(b)()()141112+⋅-=Cs RR R s U s U ; (c)()()⎪⎭⎫⎝⎛+-=141112Cs R R R s U s U . 2-7 设激磁磁通f f i K =φ恒定()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++=Θφφπφm e a a a a m a C C f R s J R f L Js L s C s U s 2602. 2-8()()()φφφπφm A m e a a a a m A C K s C C f R i s J R f L i Js iL C K s R s C +⎪⎭⎫⎝⎛++++=26023.2-9 ()2.0084.01019.23-=⨯--d d u i .2-10 (2-6) 2-11(2-7)2-12 前向传递函数)(s G 改变、反馈通道传递函数)(s H 改变可引起闭环传递函数)()(s R s C 改变。
西交20秋《自动控制理论》在线作业参考答案
西交《自动控制理论》在线作业
试卷总分:100 得分:100
一、多选题(共13 道试题,共39 分)
1.关于传递函数正确的说法有( )
A.传递函数的分母与系统的输入无关
B.传递函数分母中s的阶次不小于分子中s的阶次
C.传递函数是无量纲的
D.不同物理类型的系统，可以具有相同形式的传递函数
E.在零初始条件下，系统输出的拉氏变换取决于输入和其传递函数答案:ABDE
2.选取输入信号应当考虑以下几个方面（）。
A.典型
B.简单
C.复杂
D.能使系统在最恶劣的情况下工作
答案:ABD
3.带宽越大，快速性与过渡过程的上升时间有何特点。
（）
A.快速性越好
B.上升时间越小
C.上升时间越大。
自动控制原理1-7章学习指导、典型题解
第一章：自动控制的一般概念1.1学习指导1.1.1、课程内容（1）自动控制理论发展概况；（2）自动控制的基本概念与方式；（3）自动控制系统分类；（4）对自动控制系统的基本要求；（5）自动控制系统组成和方框图。
本章是本课程的入门章节，通过学习应理解自动控制的基本概念和分类，控制系统组成和方框图，会根据实际控制系统绘制系统方框图。
1.1.2内容概述1、自动控制的基本概念自动控制：在没人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律或数值运行。
自动控制系统：能够对被控对象的工作状态进行自动控制系统。
一般由控制器(含测量元件)和控制对象组成。
2、两种基本控制方式1)开环控制方式控制装置与被控对象之间只有顺向作用没有反向联系。
2）闭环控制方式：把输出量直接或间接地反馈到系统的输入端，形成闭环，参与控制。
3、闭环系统的基本组成（1）给定元件设定被控量的给定值；（2）测量元件对系统被控量(输出置)进行测量；（3）比较元件对系统输出量与输入量进行代数运算并给出偏差信号，起综合、比较变换作用。
（4）放大元件对微弱的偏差信号进行放大，使其有足够的幅但与功率5）执行元件根据放大后的偏差信号，对被控对象执行控制任务，使输出量与希望值起子一致。
（6）被控对象指自动控制系统需要进行控制的机器、设备或生产过程。
被控对象要求实现自动控制的物理量称为被控量或输出量。
（7）校正元件用以改善系统性能4、自动控制系统的分类1）按系统性能分类：（1）线性系统：满足叠加性和齐次性。
（2）非线性系统：不满足叠加性和齐次性。
2）按信号类型分类：（1）连续系统：系统中各元件的输入量和输出量均为时间t的连续函数。
（2）离散系统：系统中某一处或几处的信号是以脉冲系列或数码的形式传递的系统。
3）按给定信号分类（1）恒值控制系统给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。
（2）随动控制系统给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。
城轨列车运行自动控制系统第1次作业
一、单项选择题(只有一个选项正确，共 1道小题)1.按照信号的接收效果，可以将其分为( )(A) 视觉信号与听觉信号(B) 移动信号、固定信号和手信号 (C) 地面信号和车载信号(D) 昼间信号、夜间信号和昼夜信号 你选择的答案：未选择［错误］ 正确答案：A 解答参考：不算完成］(A) 固定通信和移动通信 (B) 公用移动通信和专用移动通信二、不定项选择题(有不定个选项正确，共 2. 地面信号机设置的原则是( (A) 设置于列车运行方向的右侧 (B) 设置于列车运行方向的左侧 (C) 信号机不得侵入设备限界 (D) 选择合适的信号机柱 你选择的答案：未选择［错误］ 正确答案：A C D解答参考：9道小题))［不选全或者选错，不算完成 ］3. 查询应答器的作用包括( (A) 列车定位信标(B) 线路地理信息车-地通信的信道 (C) 列车速度检测(D) 临时限速信息的传输通道 你选择的答案：未选择［错误］ 正确答案：A B D解答参考：)［不选全或者选错，不算完成 ］4. 在城市轨道交通中，列车的测速方式有哪几种？( 算完成］ (A) 测速发电机 (B) 轮轴脉冲速度传感器 (C) 多普勒雷达 (D) 光电编码器你选择的答案：未选择［错误］ 正确答案：A B C解答参考：)［不选全或者选错，不5.无线通信系统按照不同的分类方式可以分为( )。
［不选全或者选错,(C) 单向通信和双向通信(D) 单工制和双工制你选择的答案：未选择［错误］正确答案：A B C D解答参考：6. 在城市轨道交通中，列车的测速方式有哪几种？() ［不选全或者选错，不算完成］(A) 测速发电机(B) 轮轴脉冲速度传感器(C) 多普勒雷达(D) 光电编码器你选择的答案：未选择［错误］正确答案：A B C解答参考：7. 无线通信系统按照不同的分类方式可以分为( )。
［不选全或者选错，不算完成］(A) 固定通信和移动通信(B) 公用移动通信和专用移动通信(C) 单向通信和双向通信(D) 单工制和双工制你选择的答案：未选择［错误］正确答案：A B C D解答参考：8. ATC系统的控制等级包括( )。
自动控制理论 机械工业出版社 课后习题答案 夏德岑_第三版 PDF可打印
, t 0
比较上述两种情况， 可见有 z 1 零点时， 单位脉冲响应的振幅较无零点时小， 而且产生相移， 相移角为 arctg
1 2 n 。 1 n
2．单位阶跃响应 (a) 无零点时
ct 1
2 n t 1 2 t arctg 1 e sin n 1 2
G( s) 2a ss (2 a) s (2 2a)
2
根据条件（1） ，可得
Kv 1 2a 0.5 esr 2 2a
解得 a 1 ，于是由系统的开环传递函数为
G( s) 2 ss 3s 4
2
3-10
1M 2M
3t
s
p p
46.6%, t s 7.99s2%, ( n 2.12rad / s, 0.24) 16.3%, t s 8s2%, ( n 1rad / s, 0.5)
C m s 60 U a s s La Js 2 La f Ra J s Ra f C eC m 2
2-4
C s Rs
K A C m 60 iL a Js 3 iL a f Ra J s 2 i Ra f C eC m s K A C m 2
C 2 lim
s 0
d2 2(0.1s 2 s 10) 20(0.2s 1) 2 s lim 0 e s 0 ds 2 (0.1s 2 s 10) 3
(1)
s (t ) r (t ) R0 ，此时有 rs (t ) R0 , r r (t ) 0 ，于是稳态误差级数为 s esr t C0 rs (t ) 0 ， t 0
北理工《自动控制理论1 》在线作业题目
B.4sqrt(2)dB
C.16dB
D.无穷
15.主导极点的特点是（ ）。
A.距离虚轴很近
B.距离实轴很近
C.距离虚轴很远
D.距离实轴很远
16.开环对数幅频特性的低频段决定了系统的( )。
A.稳态精度
B.稳定裕度
C.抗干扰性能
D.快速性
17.常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是（ ）。
A.PDI
B.DPI
C.IPD
D.PID
18.系统的数学模型是指（ ）的表达式。
A.输入信号
B.输出信号
C.系统动态特性
D.系统的特征方程
19.放大环节的对数幅频特性曲线是（ ）。
A.平行于横轴的直线
B.斜率为1的直线
C.逐渐增大至某一值的曲线
D.垂直于横轴的直线
20.适合应用传递函数的系统是（ ）。
A.相位
B.频率
C.稳定裕量
D.时间常数
12.Bode图包括幅频特性图和相频特性图，横坐标均为（ ）。
A.时间
B.弧度
C.角频率
D.相位
13.系统的频率特性 （ ）
A.是频率的函数
B.与输入幅值有关
C.与输出有关
D.与时间t有关
14.单位反馈系统的开环传递函数G(s)=16/(s(s+4*sqrt(2)))，其幅值裕度h等于 （ ）
36.利用超前网络进行串联校正，是利用超前网络的相角超前特性。
37.控制系统的数学模型，既取决于系统的结构与参数，又取决于外作用及初始条件。
38.积分环节的对数幅频特性曲线是平行于横轴的直线。
自动控制理论课后习题答案(上)
《自动控制理论 第2版》习题参考答案第二章2-(a)()()1121211212212122112+++⋅+=+++=CS R R R R CS R R R R R R CS R R R CS R R s U s U (b) ()()1)(12221112212121++++=s C R C R C R s C C R R s U s U 2-2 (a)()()RCs RCs s U s U 112+= (b) ()()141112+⋅-=Cs R R R s U s U (c) ()()⎪⎭⎫⎝⎛+-=141112Cs R R R s U s U2-3 设激磁磁通ff i K =φ恒定()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++=Θφφπφm e a a a a m a C C f R s J R f L Js L s C s U s 2602 2-4()()()φφφπφm A m e a a a a m A C K s C C f R i s J R f L i Js iL C K s R s C +⎪⎭⎫⎝⎛++++=260232-5 ()2.0084.01019.23-=⨯--d du i2-8 (a)()()()()3113211G H G G G G s R s C +++=(b)()()()()()31243212143211H G H G G G H G G G G G G s R s C +++++=2-9 框图化简中间结果如图A-2-1所示。
图A-2-1 题2-9框图化简中间结果()()()()52.042.018.17.09.042.07.023++++++=s k s k s s s R s C 2-10()()4232121123211G H G G H G G H G G G G s R s C ++-+=2-11 系统信号流程图如图A-2-2所示。
图A-2-2 题2-11系统信号流程图()()()()2154214212654212215421421321111H H G G G G G G G H G G G G G s R s C H H G G G G G G G G G G s R s C -++=-++=2-12 (a)()()()adgi abcdi agdef abcdef cdhs R s C +++-=11(b) ()()()1221211222112++++=s C R C R C R s C R C R R s R s C2-13 由选加原理,可得()()()()()()[]s D H G G s D G s D G s R G G G H G H s C3121221221221111--+++=第三章3-1 分三种情况讨论 (a) 当1>ζ时()()()()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+----+-=-+-=---=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⎪⎭⎫ ⎝⎛---221221222211112121,122ζζζζωζωζωζζωζζωζζωζζt t n n nn n n e e t t c s s (b) 当10<<ζ时()()()⎪⎪⎭⎫⎝⎛-----+-=---+---=-+-=---=---22222222222121121sin 1121sin 1211cos 221,1ζζζωζωζωζωζωζζωζωζωζωζζωζζζωζωζωarctg t et t e t et t c j s j s n tnnn t nn tnnn n n n n(c) 当1=ζ时设系统为单位反馈系统,有()()()()()2222nn n rs s s s R s c s R s E ωζωζω+++=-=系统对单位斜坡输入的稳态误差为 ()nn n n s srs s s s s s im e ωζωζωζω22212220=+++⋅⋅=→3-2 (1) 0,0,50===a v pK K K (2) 0,,==∞=a v p K K K K(3) 10,,K K K K a v p=∞=∞= (4) 0,200,==∞=a v p K K K K 3-3 首先求系统的给定误差传递函数()101.0)11.0()(11)()(2+++=+==Φs s s s s G s R s E s e误差系数可求得如下()()()0)101.0()12.0(20)101.0(2lim lim 1.0)101.0()12.0(10lim lim 0101.0)11.0(lim lim 322202202220012000=+++-++=Φ==+++=Φ==+++=Φ=→→→→→→s s s s s s ds d C s s s s ds d C s s s s s C s e s s es s e s(1) 0)(R t r =，此时有0)()(,)(0===t r t r R t r s s s ，于是稳态误差级数为()0)(0==t r C t e s sr ，0≥t (2) t R R t r 10)(+=，此时有0)(,)(,)(110==+=t r R t r t R R t r s s s ，于是稳态误差级数为()1101.0)()(R t rC t r C t e s s sr =+= ，0≥t ()⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=-=-t et t c s ntnnn n 21222,1ωωωωω(3) 221021)(t R t R R t r ++=，此时有t R R t rt R t R R t r s s 212210)(,21)(+=++= ，2)(R t r s = ，于是稳态误差级数为 ())(1.0)(!2)()(21210t R R t r C t rC t r C t e s s s sr +=++= ，0≥t 3-4 首先求系统的给定误差传递函数()5001.0)11.0()(11)()(2+++=+==Φs s s s s G s R s E s e误差系数可求得如下()()()232220220222001200050098)5001.0()12.0(1000)5001.0(100lim lim 5001)5001.0()12.0(500lim lim 05001.0)11.0(lim lim =+++-++=Φ==+++=Φ==+++=Φ=→→→→→→s s s s s s ds d C s s s s ds d C s s s s s C s e s s es s e stt r t t rt t r s s s 5sin 25)(5cos 5)(5sin )(-===稳态误差级数为()[][][]tt tC t C C t e sr 5cos 1015sin 109.45cos 55sin 25224120 -⨯++⨯=-⨯+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯-=- 3-6 系统在单位斜坡输入下的稳态误差为 nsr e ωζ2=加入比例—微分环节后()()()()[]()()()()()()()()()()()()()()()nns sr nn nnnnna s sE im e s s R s R s s sa s s C s R s E s R s s as s R s G s G as s C s G s C as s R s C ωωζωζωωωζωζωω-===++-+=-=+++=++=-+=→21222111102222222可见取na ωζ2=，可使0=sre3-7 588.19,598.0==n ωζ3-8 ()()6442++=s s s s G3-9 按照条件（2）可写出系统的特征方程2)22()2())(22())(1)(1(232=+++++=+++=+++-+a s a s a s a s s s a s j s j s将上式与0)(1=+s G 比较，可得系统的开环传递函数[])22()2(2)(2a s a s s as G ++++=根据条件（1），可得aa e K sr v 2225.01+===解得1=a，于是由系统的开环传递函数为[]432)(2++=s s s s G3-10()()()())5.0,/1(,%28%,3.162)24.0,/12.2(,%299.7%,6.461========ζωζωs rad s t Ms rad s t M n s pn s p ()s ts153=)25.1,/4.0(,==ζωs rad n ，过阻尼系统，无超调。
7班自动控制原理___第一次实习作业jia
9.30 WB ( s ) 2 s 1.708s 9.30
参照典型二阶系统闭环传递函数标准式：
n 2 WB ( s ) 2 2 s 2 n s n
解得：
1 0.28 2 n
n 9.30 3.05
当输入量为单位阶跃函数时，系统输出量 （单位阶跃响应）
天线方位角位置随动系统时 域分析
• 小组分工：数据处理：张冉 张悦 • matlab仿真：杨洪日 郑清洁 • 数据及资料搜集：马晓光 张耘乾 • ppt制作及工作总结：陈俊佳张耘乾
专题介绍
天线方位角位置随动系统的主要 任务是使输出的天线方位角θ 0(t)跟 踪输入方位角θ i(t)的变化，实现输 出角度的实时自动跟踪。
Z J J a J z( 1
Z f fa fz( 1
Z2
Z2
)2
)2
于是可求得电动机的电枢（空载）电压与转子角位移 之间的传递函数为
m (s) Cm Cm / JRd ud (s) s[ Rd ( J s f ) CeCm ] s[s 1/ J ( f CeCm / Rd )]
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Matlab计算与理论计算一致
用软件对系统参数分析对系统优化处理 由系统Kc是差分放大器的放大系数,可以 调节 对于不同的Kc即对应不同的开环增益画 出阶跃响应曲线 取Kc=5 9.30 15 1.46(工程最佳参数 =0.707时)
西交《自动控制理论》在线作业【20春答案49086】
西交《自动控制理论》在线作业
红字部分为答案！
多选题
1.下列哪些可以是系统的数学模型()。
A.微分方程
B.传递函数
C.频率特性
D.差分方程
2.自动控制系统是由下列哪两项组成()。
A.控制器
B.被控对象
C.输入
D.输出
3.相位超前校正具有以下特点
A.系统带宽变窄，降低了系统响应的快速性
B.增益和型次未改变，稳态精度变化不大
C.加大带宽，加快了系统的响应速度，即改善系统的瞬态性能
D.增大相位裕度，提高了系统的相对稳定性
4.属于代数稳定性判据的有()。
A.奈奎斯特判据
B.波德判据
C.胡尔维兹判据
D.劳斯判据
5.下列属于典型输入信号的是()
A.阶跃函数
B.速度函数
C.加速度函数
D.脉冲函数
6.对控制系统的基本要求是()。
A.稳
B.快
C.准
D.慢
7.有关系统校正，正确的说法有()。
A.所谓校正，是指在系统中增加新的环节或改变某些参数
B.相位超前校正可以提高系统的响应速度
C.PID校正器可以有效地改善系统的瞬态性能，同时提高系统的稳定性
D.顺馈校正主要是减少系统的误差，对系统的稳定性影响不大
E.增大系统的增益，可能降低系统的相对稳定性
8.选取输入信号应当考虑以下几个方面()。
A.典型。
自动控制原理课后习题答案
du3 (t) dt
(R1C2
1)u3 (t)
R1R2C1C2
d 2V (t) dt 2
(R1C1
R2C2
R1C2 )
dV (t) dt
( R1C2
1)V (t)
G(S ) u3 (s) R1R2C1C2 S 2 (R1C1 R2C2 R1C2 )S (R1C2 1)
V (s)
R1R2C1C2 S 2 (R1C1 R2C2 )S (R1C2 1)
第三章：作业3.5
试用Routh稳定判据判断下列（a）（b）（c）(d)(e)特征方程描述的系统的稳 定性，若不稳定说明右半复数平面或虚轴上的根的个数。
解:(a) s5+6s4+3s3+2s2+s+1=0
1
3
6
2
16
5
2
16
-1
-(1/-1)×1×16=16
1 1
一行同乘分母6 一行同乘分母16 一行同乘2/246
没有互不接触回路: ∑LbLc = ∑LdLeLf = ···=0 特征式：△(s)=1-[L1 + L2+ L3]=1+G2(s) G3(s)G6(s)+G3(s) G4(s)G5(s)+ G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) G7(s) 余子式：△1 (s)=1
H(s)=y(s)/u(s)= Q1(s)/ △(s)
的控制方法。
• 反馈控制原理-通过反馈信息形成反馈控制作用的原理，称为反馈控制原理。
3、反馈控制系统的基本构成及特点？
简答：反馈控制系统由被控对象和控制器两大部分组成。
控制器又主要由以下基本元件构成：
19春北理工《自动控制理论1》在线作业答案
(单选题)1: 梅森公式主要用来（）。
A: 判断稳定性B: 计算输入误差C: 求系统的传递函数D: 求系统的根轨迹正确答案:(单选题)2: 放大环节的对数幅频特性曲线是（）。
A: 平行于横轴的直线B: 斜率为1的直线C: 逐渐增大至某一值的曲线D: 垂直于横轴的直线正确答案:(单选题)3: 最小相位系统的开环增益越大，其（）。
A: 振荡次数越多B: 稳定裕量越大C: 相位变化越小D: 稳态误差越小正确答案:(单选题)4: 典型二阶系统的超调量越大，反映出系统（）A: 频率特性的谐振峰值越小B: 阻尼比越大C: 闭环增益越大D: 相角裕度越小正确答案:(单选题)5: 系统的频率特性（）A: 是频率的函数B: 与输入幅值有关C: 与输出有关D: 与时间t有关正确答案:(单选题)6: 系统在r(t)=t2作用下的稳态误差ess=∞，说明( )。
A: 型别ν<2B: 系统不稳定C: 输入幅值过大D: 闭环传递函数中有一个积分环节正确答案:(单选题)7: 已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差为常数，则此系统为（）。
A: 0型系统B: I型系统C: II型系统D: 高阶系统正确答案:(单选题)8: 采用负反馈形式连接后，则 ( )。
A: 一定能使闭环系统稳定B: 系统动态性能一定会提高C: 一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除D: 需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能正确答案:(单选题)9: 一阶系统的阶跃响应（）。
A: 无超调B: 当时间常数较大时有超调正确答案:(单选题)10: 用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的（）来求得输出信号的幅值。
A: 相位B: 频率C: 稳定裕量D: 时间常数正确答案:(单选题)11: 开环控制系统特征是没有（）环节。
A: 给定B: 放大C: 反馈D: 执行正确答案:(单选题)12: 系统型次越高，稳态误差越（）。
自动控制理论第四版课后习题详细解答答案夏德钤翁贻方版)
《自动控制理论 （夏德钤）》习题答案详解第二章2-1 试求图2-T-1所示RC 网络的传递函数。
(a)11111111+=+⋅=Cs R R CsR Cs R z ，22R z =，则传递函数为： (b) 设流过1C 、2C 的电流分别为1I 、2I ，根据电路图列出电压方程： 并且有联立三式可消去)(1s I 与)(2s I ，则传递函数为：2-2 假设图2-T-2的运算放大器均为理想放大器，试写出以i u 为输入，o u 为输出的传递函数。
(a)由运算放大器虚短、虚断特性可知：dtduC dt du C R u i i 0+-=，0u u u i c -=， 对上式进行拉氏变换得到 故传递函数为(b)由运放虚短、虚断特性有：022=-+--R u R u u dt du C c c i c ，0210=+R u R u c ， 联立两式消去c u 得到 对该式进行拉氏变换得 故此传递函数为 (c)02/2/110=+-+R u R u u dt du Cc c c ，且21R uR u c i -=，联立两式可消去c u 得到 对该式进行拉氏变换得到 故此传递函数为2-3 试求图2-T-3中以电枢电压a u 为输入量，以电动机的转角θ为输出量的微分方程式和传递函数。
解：设激磁磁通f f i K =φ恒定2-4 一位置随动系统的原理图如图2-T-4所示。
电动机通过传动链带动负载及电位器的滑动触点一起移动，用电位器检测负载运动的位移，图中以c 表示电位器滑动触点的位置。
另一电位器用来给定负载运动的位移，此电位器的滑动触点的位置（图中以r 表示）即为该随动系统的参考输入。
两电位器滑动触点间的电压差e u 即是无惯性放大器（放大系数为a K ）的输入，放大器向直流电动机M 供电，电枢电压为u ，电流为I 。
电动机的角位移为θ。
解：()()()φφφπφm A m e a a a a m A C K s C C f R i s J R f L i Js iL C K s R s C +⎪⎭⎫⎝⎛++++=260232-5 图2-T-5所示电路中，二极管是一个非线性元件，其电流d i 与d u 间的关系为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=-110026.06du d e i 。
自动控制系统的工作原理
M 负载 n ug
给定信号
ui
i
电动 n 机 被控量
(参考输入量) （按扰动量控制方式）
这种控制方式的前提条件：是干扰能够被测量 应用：交通红绿灯、自动洗衣机、生产流水线
14
闭环（反馈）控制系统 Closed-loop Control System
闭环控制系统又称反馈控制系统，是应用最广泛的 控制方式。
5
10学时5个实验，各班课代表去联系。 联系方式：汪宁老师 实验内容： 1.典型环节（比例、积分、惯性）测试 2.二阶系统单位阶跃响应及性能指标 3.高阶系统阶跃响应、根轨迹图绘制 4.频率特性（Nyquist图、Bode图）绘制 5.校正环节特性及系统阶跃响应
6
4．成绩评定
出勤 5％ 作业 10％ 实验 15％ 缺一次扣5分 允许补齐 考试 70％ 但是卷面成绩不得低于55分，否则按不及格 处理。作业缺一半不允许参加考试。 5．参考书目 １. 刘明俊 《自动控制原理》 国防科技大学出版社 2. 胡寿松 《自动控制原理简明教程》 科学出版社 3. 鄢景华 《自动控制原理》 哈尔滨工业大学出版社 4. 吴 麒 《自动控制原理》 清华大学出版社 5. 李友善 《自动控制原理》 国防工业出版社 6. 侯夔龙 《自动控制原理》 西安交通大学出版社
给定装置：产生给定值或输入信号（量）（即参考量或期望值） 测量元件：测量被控制的物理量（被控量），用于产生反馈信号 各种传感器：测速发电机、电位计、热电偶等。 比较元件：把测量元件检测的实际值（被控量）与给定元件 给出的参考量进行比较，求出它们之间的偏差。 如差动放大器、自整角机。 放大元件：将比较元件给出的偏差进行放大，用来推动执行元件 去控制被控对象，如放大器、晶闸管。 执行机构：直接推动被控对象，使其被控量发生变化。 如步进电机，继电器开关。 补偿（校正）元件：结构或参数便于调整的元件或机构，用串联 或反馈的方式连接在系统中，以改善控制系统性能。
2020年《自动控制原理》随堂作业
自动控制原理第二章控制系统的教学模型D．非线性系统参考答案：A5.(单选题)参考答案：A6.(单选题)参考答案：D7.(单选题)参考答案：A8.(单选题)参考答案：B9.(单选题) 结构图的四要素不包括下列哪项（）。
A.函数方块B.分支点C.综合点D.支路参考答案：D10.(单选题)参考答案：C11.(单选题) 在信号流图中，只有（）不用节点表示。
A.输入B.输出C.比较点D.方块图单元参考答案：D12.(单选题) 梅逊公式主要用来（）。
A.判断稳定性B.计算输入误差C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹参考答案：C13.(判断题) 在初始条件为零条件下，系统输出量与输入量的拉式变换式之比，称为系统的传递函数。
参考答案：对14.(判断题) 在信号流图中，在支路上标明的是传递函数。
参考答案：对15.(判断题) 微分环节的传递函数只有零点而无极点，可以预示输入信号的变化趋势。
参考答案：对第三章自动控制系统的时域分析1.(单选题) 1．描述系统静态性能的指标有（）A．延迟时间td B．调节时间ts C．最大超调量 D．稳态误差ess参考答案：D2.(单选题) 2、如果系统动态性能指标只有调节时间存在，那么其TS=（）时，误差范围为2%。
A TB 2TC 3TD 4T参考答案：D3.(单选题) 3、关于控制系统系统的性能指标，以下不属于时域指标的是（）。
A.调节时间B.超调量C.静态误差D.中频宽度参考答案：D4.(单选题) 4．某二阶系统特征方程的根为，则其工作在（）。
A 无阻尼B 欠阻尼C 临界阻尼D 过阻尼参考答案：A5.(单选题) 5. 已知二阶系统的传递函数是，则该系统属于( )。
A．无阻尼系统B．欠阻尼系统C．临界阻尼系统D．过阻尼系统参考答案：B6.(单选题) 6．右图各曲线对应二阶系统不同阻尼情况下单位阶跃响应曲线，下面结论正确的是（）。
A.曲线1为临界阻尼二阶系统的单位阶跃响应B.曲线2为临界阻尼二阶系统的单位阶跃响应C.曲线3为过阻尼二阶系统的单位阶跃响应D.曲线2为过阻尼二阶系统的单位阶跃响应参考答案：B7.(单选题) 7．已知系统的开环传递函数为，则其型别为（）。
西交20春《自动控制理论》在线作业1参考答案
西交《自动控制理论》在线作业
试卷总分:100 得分:100
一、多选题(共13 道试题,共39 分)
5.下列哪些可以是系统的数学模型（）。
A.微分方程
B.传递函数
C.频率特性
D.差分方程
答案:ABCD
12.自动控制系统是由下列哪两项组成（）。
A.控制器
B.被控对象
C.输入
D.输出
答案:AB
3.相位超前校正具有以下特点( )
A.系统带宽变窄，降低了系统响应的快速性
B.增益和型次未改变，稳态精度变化不大
C.加大带宽，加快了系统的响应速度，即改善系统的瞬态性能
D.增大相位裕度，提高了系统的相对稳定性
答案:BCD
1.属于代数稳定性判据的有（）。
西南交大网络教育学院《自动控制原理A》作业
自动控制原理第1次作业，注释如下：一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)1. 自动控制的基本控制方式包括: [不选全或者选错，不算完成](A) 开环控制(B) 闭环控制(C) 复合控制(D) 手动控制你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：A B C解答参考：2. 以下不属于闭环控制系统的特点是: [不选全或者选错，不算完成](A) 采用了反馈(B) 系统的响应对扰动不敏感(C) 构造简单(D) 存在稳定性问题你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：3. 闭环控制系统中，测量元件的输入信号是该控制系统的：[不选全或者选错，不算完成](A) 输入信号(B) 输出信号(C) 偏差信号(D) 反馈信号你选择的答案： B [正确]正确答案：B解答参考：4. 自动控制系统按输入特征分类，可分为: [不选全或者选错，不算完成](A) 恒值系统和随动系统(B) 线性系统和非线性系统(C) 连续系统和离散系统(D) 单输入单输出系统和多输入多输出系统你选择的答案： A [正确]正确答案：A解答参考：二、主观题(共4道小题)5. 对控制系统的基本要求主要包括稳、准、和快。
6. 自动控制系统的偏差是指系统的输入信号和反馈信号的差值。
7. 简述反馈控制系统的工作原理。
反馈控制系统的工作原理是：反馈控制系统利用反馈将系统的输出量通过测量元件返回到输入端，与给定输入相比较得到偏差信号。
偏差信号经过控制器产生控制作用，控制作用使得偏差减少或消除，保证系统的输出量按给定输入的要求变化。
8.直流电动机转速控制系统如下图，简述其工作原理，并说明系统中的输入量、输出量、控制器、执行机构、测量元件以及该系统采用何种控制方式？工作原理：输入端输入期望的转台速度（实际上是设置一定的电压），实际的转台速度通过转速计（测量元件）转换成与转轴转速成比例的电压信号返回输入端与设置的电压相比较。
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第一次作业
2—1 设机械系统如图2—1 所示，其中x i 为输入位移，x0 为输出位移。
试分别列写各系统的微分方程式及传递函数。
图2—1 机械系统
解①图2—57(a)：由牛顿第二运动定律，在不计重力时，可得
2 1
f 1 ( x &i x &0 ) f 2 x &0 = m &x
&0
整理得
m d x 0
+ ( f + f ) dx 0 = f dx i dt 2 1 2 dt 1 dt
将上式进行拉氏变换，并注意到运动由静止开始，即初始条件全部为零，可得
[ms 2
+ ( f + f 2
)s ]X 0
(s ) = f 1
sX i
(s )
于是传递函数为
X 0 (s ) =
X i (s ) f 1
ms + f 1 + f 2
②图 2—57(b)：其上半部弹簧与阻尼器之间，取辅助点 A ，并设 A 点位移为 x ，方向朝下；而在其下半部工。
引出点处取为辅助点 B 。
则由弹簧力与阻尼力平衡的原则，从 A 和 B 两点可以分别列出如下原始方程：
K 1 ( x i x ) =
f ( x & x &0 )
K 2 x 0 = f ( x
& x &0 )
消去中间变量 x ，可得系统微分方程
f (K + K ) dx 0 + K K x
= K f dx i 1 2 dt 1 2 0 1 dt
对上式取拉氏变换，并计及初始条件为零，得系统传递函数为
X 0 (s ) =
X i (s ) fK 1 s f (K 1 + K 2 )s + K 1 K 2
③图 2—57(c)：以 x 0 的引出点作为辅助点，根据力的平衡原则，可列出如下原始方程：
K 1 ( x i x ) + f ( x
&i x &0 ) = K 2 x 0
移项整理得系统微分方程
f dx 0
+ (K dt 1 + K
2 ) x 0 = f dx i dt
+ K 1 x i
对上式进行拉氏变换，并注意到运动由静止开始，即
x i (0) = x 0 (0) = 0
则系统传递函数为
X 0 (s ) =
X i (s ) fs + K 1
fs + (K 1 + K 2 )
⎨ 0 ⎭ R 1
2—2 试分别列写图中个无源网络的微分方程式。
解：（a ） :列写电压平衡方程：
du C
u C
u i u 0 = u C
i C = C
⎩
dt
du C
u C ⎤ i R 1 =
R 1
⎩
d (u i u 0 )
u i u 0 ⎤ u 0 = (i C + i R 1 )R 2 = ⎪C + ⎥ R 2 = ⎪C + ⎥ R 2
整理得：
⎣
dt
⎫
R 1 ⎦
dt R 1 ⎦ CR du 0 + ⎧ C R 2
+ 1⎪u
= CR du i
+ C R 2 u 2 dt ⎧ R 1
⎪ 2 dt i
(b) :列写电压平衡方程：
du C 1
u i u 0 = u C 1 （1） i C 1 = C 1
dt
（2）
i C 2 = u C 1 + i C 1 R R + i C 1 = u C 1 R + 2i C 1 = C 2 du C 2 dt = C 2 d (u 0 i C 1 R )
dt
（3）
2
2
2 即： u C 1 R
+ 2i C 1 = C 2
d (u 0 i C 1 R ) dt
（4）
将（1）（2）代入（4）得：
u i u 0
+ 2C d (u i u 0 ) = C du 0 C C R
d u C 1
R 1 dt 2 dt 1 2
dt 2
u
u du du du d 2 u d 2 u
即： i 0 + 2C
i 2C 0 = C 0 C C R i + C C R 0
R R 整理得：
1 dt 1 dt
2 dt 1 2 dt 2 1 2
dt 2
C C R
d u 0
C
C du 0 u 0
C C R d u i u i C
du i
1 2
dt 2
+ ( 2 + 2 1 ) dt + R
= 1 2 dt 2 + + 2 R
1
dt
第二次作业
2-3 已知控制系统结构图如图所示。
试通过结构图等效变换求系统传递函数C(s)/R(s)。
2-4 试简化图中的系统结构图，并求N 0时的传递函数C(s)/R(s)。
第三次作业
1、系统信号流图如下，试用梅森公式求系统传递函数C(s)/R(s)
2、系统信号流图如下，试用梅森公式求系统传递函数0()Q s /()i Q s
第四次作业
1、 设单位反馈系统的开环传递函数为(1)
()(1)(5)
K S G S S S S +=
-+ , 确定K 的取值范围是闭环系统稳定。
2、 设潜艇潜水深度控制系统如图所示，问放大器增益K1如何取值可保证系统稳定？
第五次作业
1、 某控制系统如图所示，如果1()G S =，2210
()1G S S =+，()H S S =，试求()1()
n t t =时，系统的稳态误差()ss e ∞。
2、 设控制系统结构图如图所示。
（1） 分析说明内反馈f k S 的存在对系统稳定性的影响
（2） 计算静态位置误差系数，静态速度误差系数和静态加速度误差系数，并说明内反馈f k S 的存在对
系统静态误差的影响
第六次作业
1、设单位反馈控制系统的开环传递函数如下，试画出闭环根轨迹。
1)
2)
第七次作业
1、设单位反馈控制系统的开环传递函数如下，试画出闭环根轨迹。
1)
2)。