机械控制工程基础_习题集(含答案) 联系客服

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4. A 5. D 6. C 7. B 8. C 9. C 10. A 11. C 12. A 13. B 14. B 15. B 16. D 17. A 18. B 19. C 20. D 21. B 22. C 23. C 24. C 25. D 26. B 27. B 28. D 29. A 30. A

二、计算题 31. 解:

G(s)?G1G2G3G4(每正确完成一步3分)

1?G3G4H3?G2G3H1?G1G2G3G4H232. 解:设i为回路总电流,iR1为R1支路电流,iC为C支路电流,根据基尔霍夫电流定

律得

i?iR1?iC,iR1?u1?u2d(u1?u2), iC?C(6分) R1dt第 9 页 共 16 页

可得

i?u1?u2d(u1?u2)(2分) ?CR1dtu1?u2d(u1?u2)(2分) ?CR2R1dtu2?iR2?R2u2?整理后得

R2Rduduu1?2u2?CR21?CR22(2分) R1R1dtdtCR2du2?R2?du1R2????1u?CR?u1(3分) 2?2dt?RdtR1?1?33. 解:系统的开环增益K=14,且为Ι型系统(2分)

将 xi(t)?xi1(t)?xi2(t)?xi3(t)?1?t?at(a?0) 则: ess1?0(3分)

2ess2?11(3分) ?K14a?0a?0(3分)

?0ess3????ess?ess1?ess2?1??ess3???14???a?0a?0(4分)

34. 解:按牛顿定律列力学方程如下:

Kx2?B整理得

d(x1?x2)dxdxKx2?B1?B2(8分)

dtdtdt,

Bdx2dxdx2Kdx?Kx2?B1(4分)?x2?1(3分) dtdtBdt,dt35. 解:

(a)G(s)?5010(7分) (b)G(s)?(8分)

s(0.01s?1)0.1s?1第 10 页 共 16 页

36. 解:该系统闭环特征方程为: s3?9s2?18s?18K?0;(5分)

s 1 18 0

2

s 9 18K 0 1

s 18-2K 0 0

s 18K (5分)

0?K?9 (5分)

37. 解:(1)包围圈数N=0,P=0,稳定;(5分)

(2)正穿越次数为1,负穿越次数为0,1-0=P/2=1,稳定;(5分) (3)正穿越次数为1,负穿越次数为1,1-1=P/2=0,稳定。(5分)

3

38. 解:这是一个无交叉多回路结构图,具有并、串联,局部反馈,主反馈系统。首先将

并联和局部反馈简化如图(b)所示,再将串联简化如图(c)所示。(3分)

(4分)

(4分)

系统开环传递函数为

Gk?s??系统闭环传递函数为

?G1?G2??G2?H21?G3?H1(2分)

GB?s??

?G1?G2??G3(2分)

1?G3H1??G1?G2??G3?H239. 解:对数幅频特性每画对一段得3分,横坐标上的转折频率标对得2分,相频特性渐

进线相位标对得2分,曲线基本画对得3分。

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L(ω) 40 0 ψ(ω) -180° -[40] -[60] -[100] 0.1 1 ω ω -270° 40. 解:系统闭环传递函数 ?(s)?系统的特征方程

G(s)K(4分) ?21?G(s)Ts?s?KTs2?s?K?0(4分)

特征根

s1,2??1?1?4TK(4分)

2T为一对共轭复根,且具有负实部,故该系统稳定。(3分)

41. 解:设回路电流为i,根据基尔霍夫电压定律有

u1?uC?u2 (1)(4分)

u2?iR?iCR?C将方程(1)变形得

duCR (2)(4分) dtuC?u1?u2(2分)

代入式(2)中

u2?Cd(u1?u2)R(2分) dt?du1du2???(2分) dt??dt得 u2?RC?整理后得

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