控制工程基础-第3版课后题答案-清华大学出版

控制工程基础-第3版课后题答案-清华大学出版
控制工程基础课后习题 清华大学出版社
亲 抄而不思则殆奥
第一章
1-1
解：（1）B （2） B （3）B （4）A 1-2
解：
第二章
2-1 解：
（1）: )](12[)](1[)](5[)]()4[()(t L t t L t L t t L S F ⋅+⋅++=δδ S S
S S 215215022++=+++= （2）: )
25(253)(2++=
s s S F
（3）: 1
1)(2
++=-s e S F s
π
（4）:
)}
(1)6
(1)]6(2cos 4{[)(5t e t t L S F t ⋅+-⋅-=-π
π
5
144512426
226
++
+=+++=
--S s Se S s Se s s π
π
（5）:
S
e S e S F s
s 226600)(--+
=+++=
（6）:
)]
4
(1)90453cos(6[)(π
-⋅--=t t L S F
9
636)]4(1)4(3cos 6[24
224
+=
+=-⋅-=--S Se
S Se t t L S S π
πππ
（7）: )]
(18sin 25.0)(18cos [)(66t t e t t e L S F t t ⋅+⋅=--
100
128
8)6(28)6(622222+++=
++++++=
S S S S S S
（8）: 9
9)20(52022)(26
2++
++++=-s e
s s S F s π
2-2 解：
（1）: )(1)2()3
2
21(
)(321t e e S S L t f t t ⋅+-=+++-=--- （2）: )(12sin 2
1
)(t t t f ⋅=
（3）: )(1)2sin 21
2(cos )(t t t e t f t ⋅+=
（4）: )1(1)1
(
)(11
-⋅=-=---t e S e L t f t s
（5）: )(1)22()(2t e e te t f t t t ⋅-+-=---
（6）: )(1215sin 15158))
2
15()21(215
15158()(22
21t t e S L t f t
⋅=++⋅=-- （7）: )(1)3sin 3
1
3(cos )(t t t t f ⋅+=
2-3 解：
（1） 对原方程取拉氏变换，得：
S
S X x S SX x Sx S X S 1)(8)]0()([6)0()0()(2
=
+-+--⋅
• 将初始条件代入，得：
61
)()86(1)(86)(6)(22++=
++=+-+-S S
S X S S S
S X S SX S S X S
4
87247
81)86(1
6)(2
2
+-++=++++=S S S S S S S S S X 取拉氏反变换，得：
t t e e t x 428
74781)(---+=
（2） 当t=0时，将初始条件50)0(=•
x 代入方程，得：
50+100x(0)＝300 则x(0)=2.5
对原方程取拉氏变换，得： sx(s)-x(0)+100x(s)=300/s 将x(0)=2.5代入，得：
S
300
100X(S)2.5-SX(S)=+ 100
5
.03100)S(S 3002.5S X(S)+-=++=
s s
取拉氏反变换，得：
-100t 0.5e -3x (t)=
2-4
解：该曲线表示的函数为：
)0002.0(16)(-⋅=t t u
则其拉氏变换为：
s
e s U s
0002.06)(-=
2-5 解：
)0()0()
(3)
(2)(2)(3
0100==+=+i i x y t x dt
t dx t y dt t dy 将上式拉氏变换，得：
2
33
2)()()()32()()
23
()(3)(2
)(2)(30000++=
+=++=+S S S X S Y S X S S Y S S X S SX S Y S SY i i i i
2
3
-S 32-S Z p ==∴零点极点
又当 时)(1)(t t x i =
S S X i 1
)(=
S S S S X S X S Y S Y i i
12332)()()()(00⋅++=⋅=
32
12332)()0(23
12332)()(lim lim lim lim 000
000=
⋅++⋅=⋅=∴=⋅++⋅=⋅=∞∴∞→∞→→→S S S S S Y S y S S S S S Y S y s s s s
2-6
解：
（a ）传递函数：
1321232333211
2
32333
21232333
211111H G G G H G G H G G G G H H G G H G G G G H G G H G G G G R C
+++=
⋅++⋅+++⋅
=
（b ）传递函数：
（ｃ）传递函数：
（ｄ）传递函数：
3
2121212211211H G G H H G G H G H G G G R C
++++=
2-7
解：
通过方块图的变换，系统可等价为下图：
2-8
解：
2-9
2-10
解：
（a）
（b）（c）
2-11
解：
（a）
（b）
（c）
（d）
2-17 解：
第三章3-1解：
3-2
3-3
解：
3-5
3-6 解：
3-7 解：
3-8 解：
3-9 解：
3-10
3-11
3-13 解：
3-14解：
3-17 解：
3-18
3-19 解：
3-20
解：
3-22
解：
3-23 解：
3-24
3-28 解：
3-31 解：
第四章4-3
解：
4-4
解：
4-5 解：
4-7
4-10 解：
4-16解：
4-18 解：
第五章5-1
5-7
5-8
5-11
5-12
5-14
5-16 解：
5-18 解：
5-19 解：
5-20 解：
5-25 解：
第六章6-1
（1）
（2）
（3）
（4）
＝0 6-2
解：
（1）
6-4 解：
6-6 解：
6-7 解：（1）
（2）
6-8 解：
6-9 解：
6-10
解：
由于系统不稳定，因此系统误差为无穷大。

6-11
解：
6-13 解：（1）
6-18 解：
6-16 解：
第七章7-1
7-2
7-3
系统稳定
7-4
- 6 -。