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控制工程基础第三版机械工业出版社课后答案

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1、For personal use only in study and research; not forcommercial useFor personal use only in study and research; not forcommercial use控制工程基础习题解答第一章1-5 图 1-10 为张力控制系统。当送料速度在短时间内突然变化时，试说明该控制系统的作用情况。画出该控制系统的框图。测量电动机元件角位移电动机给定值图 1-10 题 1-5 图由图可知，通过张紧轮将张力转为角位移，通过测量角位移即可获得当前张力的大小。当送料速度发生变化时，使系统张力发生改变，角位移相应变化，通过测量元件获得当前实际的角位移，和标准张力时角位移的给定值进行比较，得到它们的偏差。根据偏差的大小调节电动机的转速，使偏差减小达到张力控制的目的。框图如图所示。角位移给定值误差电压转速转速张力放大电动机滚轮输送带-角位移角位移测量轮位移张紧轮（电压等）测量元件题 1-5 框图1-8图 1-13 为自动防空火力随动控制系统示意图及原理图。试说明该控制系统的作用情况。敏感元件视线计算机

2、指挥仪伺服机构（控制仰角）伺服机构（控制绕垂直轴转动）跟踪火炮瞄准瞄准定位伺火炮目标误差服机构方向敏感视线计算机命令误差方向-元件指挥仪-（方位和仰角）跟踪环路瞄准环路图 1-13题1-8图该系统由两个自动控制系统串联而成：跟踪控制系统和瞄准控制系统，由跟踪控制系统获得目标的方位角和仰角，经过计算机进行弹道计算后给出火炮瞄准命令作为瞄准系统的给定值，瞄准系统控制火炮的水平旋转和垂直旋转实现瞄准。跟踪控制系统根据敏感元件的输出获得对目标的跟踪误差，由此调整视线方向，保持敏感元件的最大输出，使视线始终对准目标，实现自动跟踪的功能。瞄准系统分别由仰角伺服控制系统和方向角伺服控制系统并联组成，根据计算机给出的火炮瞄准命令，和仰角测量装置或水平方向角测量装置获得的火炮实际方位角比较，获得瞄准误差，通过定位伺服机构调整火炮瞄准的角度，实现火炮自动瞄准的功能。控制工程基础习题解答第二章2-2 试求下列函数的拉氏变换，假定当t0时， f(t)=0 。(3).f te0.5ttcos10解： L f tL e 0.5t cos10ts 0.5100s0.5 2(5).ftsin5t3解： LftLs

3、in 5tL 1 sin 5t3 cos5t53s3222 s2252-6试求下列函数的拉氏反变换。(4).F ss25s2s2s22s2解： L 1 F sL 1s25s 2L 1k1k2 s k3s 2 s22s 2s 2 s22s 2k1s25s2s22s2 s22s22sk2 s k3s1 js25s 2s22s 2s1 js 2 s22s 2k2k3jk 233 j3 j1jk23k33L 1F sL 123s3L 123 s12e 2t3e t costs 2 s22s 2s 2s 1 21(8).F sss22s5解：L 1 F sL 1sL 1 1222s11 et sin 2t et cos2ts22s 52s 1 2s 1 2222U 0s。C12-13 试求图 2-28 所示无源网络传递函数sU iR1解：b).用等效阻抗法做：拉氏变换得：1R2C 2 sC1 R1 s 1 C 2 R2 s 1U 0U i1C 2 R1 s C1 R1 s 1 C 2 R2 sR1 C1s11R2C 2 sR1C1 s传递函数为：C1R1 s 1 C2 R2 s 1G sC2 R

4、1 s C1 R1s 1 C2 R2 s 12-16 试求图 2-30 所示有源网络传递函数U 0 s 。U i s解：R2ui(t)i(t)uo (t)C2U i1b)图 2-28 题 2-13 图R2C1R4R3I3C2I2U(s) R1i-U0(s)+I1+R0b)图 2-30 题 2-16 图u0i3 R41i3 dt i2 R3C2i 1uiR1i 2i1i3i3 R41d i3 R41i3 dti3dtC2uiC2C1R2dtR1U 0I 3R41 I 3I2R3C2 sI 1U iR1I 2I1 I31I3R4C2 s I 3C1 R4 sI 3C1 I3U iR2C2R1I 3R2 C2 sU iR4 C2 s 1 C1C2 R2 R4 s2C1 R2 s R1I 2R4 C2 s 1 C1 C2 R2 R4 s2C1 R2 s R2C2 s U iR4C2 s 1 C1C2 R2 R4 s2C1R2 sR1U 0R2C2 sR4 C2 s 1 R4C2 s 1 C1C2 R2 R4 s2C1R2 s R2 C2 s R3U iR4C2 s 1 C1C2 R2 R4 s2C1R2 s C2 sR4 C2 s 1 C1C2 R2 R4 s2C1 R2 sR1C1C2 R2 R3 R4 s2C1R2 R3s R3 R4C2 s R2 R3C2 s R2 R4C2 s R2R3 U iC1C2 R2 R4 s2C1 R2 s R4C2 s 1R1U 0 sR2 R3 R4C1C2 s2R2 R4 C2R2 R3C2R2 R3 C1R3 R4 C2 s 1R3R2R3R2R3R2U i sR2 R4C1C2 s2R2C1R4C2 s 1R12-17组合机车动力滑台铣平面时，当切削力Fi （ t）变化时，滑台可能产生振动，从而降低被加工工件的切削表面质量。可将动力滑台连同铣刀抽象成如图所示的质量-弹簧 -阻尼系统的力学模型。其中m 为受控质量， k1， k2 分别为铣刀系统， x0（t）为输出位移。试建立数学模型。x0(t)x1(t)解：微分方程为：k1Fi tk2 x1 tx0 tmx1 tk2mFi(t)k2 x1 tx0 tk1 x0 tfx0 t

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