【正文】 第一章 習(xí)題 答案 一、填空 反饋 ，將開環(huán)與閉環(huán)結(jié)合在一起，這種系統(tǒng)稱為 復(fù)合控制系統(tǒng) ，形成閉環(huán)參與控制的系統(tǒng)，稱作 輸入端 閉環(huán)控制系統(tǒng) 形成控制作用的規(guī)律 ，使不管是否存在擾動，均能使 被控制對象 的輸出量滿足給定值的要求。 ，擾動消失后，系統(tǒng)能自動恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)這樣的系統(tǒng)是 穩(wěn)定 系統(tǒng)。 自 動控制系統(tǒng)主要元件的特性方程式的性質(zhì)，可以分為 線性控制系統(tǒng) 和非線性控制系統(tǒng)。 為了實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，必須對 輸出 量進(jìn)行測量，并將測量的結(jié)果反饋到輸入端與輸入量相減得到偏差，再由偏差產(chǎn)生直接控制作用去消除 。因此，整個控制系統(tǒng)形成一個閉合回路。我們把輸出量直接或間接地反饋到 端，形成閉環(huán) ,參與控制的系統(tǒng)，稱作閉環(huán)控制系統(tǒng)。 偏差 輸入 題圖 ， 由圖中系統(tǒng)可知，輸入量直接經(jīng)過控制器作用于被控制對象， 當(dāng)出現(xiàn)擾動時，沒有人為干預(yù)，輸出量 按照輸入量所期望的狀態(tài)去工作，圖中系統(tǒng)是一個 控制系統(tǒng)。不能 開環(huán) 如果系統(tǒng)受擾動后偏離了原工作狀態(tài)，擾動消失后，系統(tǒng)能自動恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)稱為 系統(tǒng)，否則為 系統(tǒng)。任何一個反饋控制系統(tǒng)能正常工作，系統(tǒng)必須是 的。 穩(wěn)定 ； 不穩(wěn)定 ； 穩(wěn)定 二、選擇 。（ ） A 復(fù)合控制系統(tǒng) ； B開式控制系統(tǒng) ； C 閉環(huán)控制系統(tǒng)； D連續(xù)控制系統(tǒng) 答： A ??t 時，閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)輸出的實(shí)際值 )(?y 與按參考輸入所確定的希望值 )(?ry 之間的差值叫 。（ ） A微分 ； B差分 ； C 穩(wěn)態(tài)誤差； D積分 答： C 3． 把輸出量反饋到系統(tǒng)的輸入端與輸入量相減稱為 。（ ） A反饋 ； B負(fù)反饋 ； C 穩(wěn)態(tài)差誤； D積分 答： B 4．機(jī)器人手臂運(yùn)動控制屬于 。（ ） A 閉環(huán)控制 ； B開環(huán)控制 C 正反饋控制 D 連續(xù)信號控制 答： A 5．自動售貨機(jī)控制屬于 。（ ） A 閉環(huán)控制 ； B開環(huán)控制 C 正反饋控制 D 連續(xù)信號控制 答： B 三、判斷題 1. 若系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)沒有控制作用，則該控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。 正確。 2． 火炮跟蹤系統(tǒng)屬 于開環(huán)控制系統(tǒng)。 錯誤。 3．自動洗衣機(jī)屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)。 錯誤。 4．步進(jìn)電機(jī)控制刀架進(jìn)給機(jī)構(gòu)屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)。 錯誤。 5．當(dāng)系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)有控制作用時，系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。 正確。 第二章 習(xí)題 答案 一、填空 )(tf ，它的拉氏變換的表達(dá)式為 。 ?? ??0)()( dtetfsF st 。 單位沖擊函數(shù) 。 s1 。 1 5. te? 的拉氏變換為 。 11?s 6.)1( 1][ ?? sssF的原函數(shù)的 初值 )0(f = ，終值 )(?f = 0 , 1 解析： 初值定理： )(lim)(lim)0(0 ssFtff st ??? ??。 終值定理： )(lim)(lim)(0 ssFtff st ??? ???/ )(tf 的拉氏變換為4)2( 2 ??s s，則初值 )0(f =（ ）。 0 初值定理： )(lim)(lim)0(0 ssFtff st ??? ??。 8. tetf t 2sin)( 2?? 的拉氏變換為 。 4)2( 2 ??s s 解析：根據(jù) 位移性質(zhì) 若 ? ? )()( sFtfL ? ，則 )()]([ asFtfeL at ??? 這個性質(zhì)表明，函數(shù) )(tf 乘以 ate? 后的拉氏變換等于 )(tf 的拉氏變換 )(sF 中的 s 參 變量用 as? 代換。 求 te at ?sin? 的拉氏變換。因?yàn)? 22][ s in ??? ?? stL故 22)(]s i n[ ??? ???? asteL at ? ? )()( sFtfL ? ，則 ?? )]([ tfeL at 。 )( asF ? 解析：根據(jù) 位移性質(zhì) 若 ? ? )()( sFtfL ? ，則 )()]([ asFtfeL at ??? 證明： ?? ? ??? ??? ??0)(0)()()]([ dtetfdtetfetfeL tasstatat 令 ???as 則 ][][)()]([0asFFdtetftfeL tat ???? ?? ?? ?? 這個性質(zhì)表明，函數(shù) )(tf 乘以 ate? 后的拉氏變換等于 )(tf 的拉氏變換 )(sF 中的 s 參變量用 as? 代換。 )()]([ sFtfL ? ，則 ?? )]2([ tfL 。 )(2 sFe s? 解析： 根據(jù)拉氏變換的延遲特性求解， dtetftfL st??? ???0)()]([ ?? 令 dTdtTttT ????? , ?? 代入上式得 )()()(0)(0sFedTeTfedTeTf ssTsTs ??? ??????? ?? ?? 這個性質(zhì)表明，時間函數(shù) f(t)的變量在時間軸位移 ?，其拉氏變換等于 f(t)的拉氏變換 F(s)乘以指數(shù)因子 ?se? 。 二、選擇 1. te?21的拉氏變換為（ ）。 A. s21 B. ?s C. ?s D. 21 答： B 2. te2? 的拉氏變換為（ ）。 A. s21 B. ?s C. 21?s D. 21 se2? 答： C 3．脈沖函數(shù)的拉氏變換為（ ）。 A． 0 B. ∞ C. 常數(shù) D. 變量 答： C 4. ??ttf ?5)( ? ，則 ?)]([ tfL （ ）。 A. 5 B. 1 C. 0 D. s5 答： A )52)(2( 33)( 22??? ??? ssss sssF ，其原函數(shù)的終值 ???t tf )(（ ）。 A． ∞ B. 0 C. D. 答： D )45( 32)( 22?? ??? sss sssF ，其原函數(shù)的終值 ???t tf )(（ ）。 A. 0 B. ∞ C. D. 3 答： C snesasF ???2)(，其反變換 f (t)為（ ）。 A. )( ?? atna ?? B. )( ?nta ?? C. ?ntea ?? D. )(1 ?nta ?? 答： B 解析：首先 mttf ?)( ， m 為整數(shù)，求 )(tf 的拉氏變換。 由于 0)0()0()0( )1( ????? ?mfff ??，且 !)()( mtf m ? ，由拉氏變換微分性質(zhì)得 ? ? ? ?)()()( tfLstfL mm ? ，又因 ? ? ? ? smmLtfL m !!)()( ?? 故 ? ? ? ? 1)( !)()( ??? mmm smstfLtfL 然后 根據(jù)拉氏變換的延遲特性求解， dtetftfL st??? ???0)()]([ ?? 令 dTdtTttT ????? , ?? 代入上式得 )()()(0)(0sFedTeTfedTeTf ssTsTs ??? ??????? ?? ?? 因此 L[ mt )( ?? ]= ?se? 1! ?msm )1( 1)( ?? sssF，其反變換 f (t)為（ ）。 A. te?1 B. te??1 C. te??1 D. 1??te 答： C 9. tetf t 2sin)( ?? 的拉氏變換為（ ）。 A. ses 22 42 ?? B. 4)4( 22 ??s C. 4)1( 2 ??s s D. ses s 22 4 ?? 答： C 解析：根據(jù) 位移性質(zhì) 若 ? ? )()( sFtfL ? ，則 )()]([ asFtfeL at ??? 這個性質(zhì)表明，函數(shù) )(tf 乘以 ate? 后的拉氏變換等于 )(tf 的拉氏變換 )(sF 中的 s 參變量用 as? 代換。 求 te at ?sin? 的拉氏變換。 因?yàn)? 22][ s in ??? ?? stL 故 22)(]s i n[ ??? ???? asteL at 三、判斷 1．滿足狄利赫利條件的函數(shù) f(t)的拉普拉斯變換為 ? ? ?? ???0)()()( dtetftfLsF st， 積分的結(jié)果取決于參數(shù) t和 s， F(s)稱為 f(t)的象函數(shù)，而 f(t)為 F(s)的原函數(shù)。 錯誤 解析：以上定義式為定積分，