自动控制原理课后习题答案解析

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自动控制原理胡寿松主编课后习题答案详解-胡寿松第六版自控答案

自动控制原理胡寿松主编课后习题答案详解-胡寿松第六版自控答案
6 dc(t) + 10c(t) = 20e(t) dt
20 db(t) + 5b(t) = 10c(t) dt
且初始条件均为零,试求传递函数 C(s) / R(s) 及 E(s) / R(s)
解:系统结构图及微分方程得:
G(s) = 20
H (s) = 10
6s + 10
20s + 5
20
C(s) = 10G(s) =
方程。 解:
设正常工作点为 A,这时 Q0 = K P0
在该点附近用泰勒级数展开近似为:
y
=
f
(
x0
)
+
df (x) dx
x0
(
x

x0
)
即 Q − Q0 = K1 (P − P0 )
其中 K1
= dQ dP P=P0
=
1K 2
1 P0
2-7 设弹簧特性由下式描述:
F = 12.65 y1.1
2-3 试证明图2-58(a)的电网络与(b)的机械系统有相同的数学模型。
2
胡寿松自动控制原理习题解答第二章
图 2-58 电网络与机械系统
1
解:(a):利用运算阻抗法得: Z1
=
R1
//
1 C1s
=
R1 C1s
R1
+
1 C1s
=
R1 = R1 R1C1s + 1 T1s + 1
Z2=Βιβλιοθήκη R2+1 C2s
运动模态 e −0.5t
−1t
所以: x(t) = t − 2(1 − e 2 )
(2) &x&(t) + x&(t) + x(t) = δ (t)。

自动控制原理第五版课后答案解析完整版

自动控制原理第五版课后答案解析完整版

第 一 章1-1 图1-2是液位自动控制系统原理示意图。

在任意情况下,希望液面高度c 维持不变,试说明系统工作原理并画出系统方块图。

图1-2 液位自动控制系统解:被控对象:水箱;被控量:水箱的实际水位;给定量电位器设定水位r u (表征液位的希望值r c );比较元件:电位器;执行元件:电动机;控制任务:保持水箱液位高度不变。

工作原理:当电位电刷位于中点(对应r u )时,电动机静止不动,控制阀门有一定的开度,流入水量与流出水量相等,从而使液面保持给定高度r c ,一旦流入水量或流出水量发生变化时,液面高度就会偏离给定高度r c。

当液面升高时,浮子也相应升高,通过杠杆作用,使电位器电刷由中点位置下移,从而给电动机提供一定的控制电压,驱动电动机,通过减速器带动进水阀门向减小开度的方向转动,从而减少流入的水量,使液面逐渐降低,浮子位置也相应下降,直到电位器电刷回到中点位置,电动机的控制电压为零,系统重新处于平衡状态,液面恢复给定高度r c。

反之,若液面降低,则通过自动控制作用,增大进水阀门开度,加大流入水量,使液面升高到给定高度r c。

系统方块图如图所示:1-10 下列各式是描述系统的微分方程,其中c(t)为输出量,r (t)为输入量,试判断哪些是线性定常或时变系统,哪些是非线性系统?(1)222)()(5)(dt t r d tt r t c ++=;(2))()(8)(6)(3)(2233t r t c dt t dc dt t c d dt t c d =+++;(3)dt t dr t r t c dt t dc t )(3)()()(+=+; (4)5cos )()(+=t t r t c ω;(5)⎰∞-++=t d r dt t dr t r t c ττ)(5)(6)(3)(;(6))()(2t r t c =;(7)⎪⎩⎪⎨⎧≥<=.6),(6,0)(t t r t t c解:(1)因为c(t)的表达式中包含变量的二次项2()r t ,所以该系统为非线性系统。

自动控制原理习题及解答

自动控制原理习题及解答

自动控制原理习题及其解答第一章(略) 第二章例2-1 弹簧,阻尼器串并联系统如图2-1示,系统为无质量模型,试建立系统的运动方程。

解:(1) 设输入为y r ,输出为y 0。

弹簧与阻尼器并联平行移动。

(2) 列写原始方程式,由于无质量按受力平衡方程,各处任何时刻,均满足∑=0F ,则对于A 点有其中,F f 为阻尼摩擦力,F K 1,F K 2为弹性恢复力。

(3) 写中间变量关系式 (4) 消中间变量得 (5) 化标准形 其中:215K K T +=为时间常数,单位[秒]。

211K K K K +=为传递函数,无量纲。

例2-2 已知单摆系统的运动如图2-2示。

(1) 写出运动方程式 (2) 求取线性化方程解:(1)设输入外作用力为零,输出为摆角? ,摆球质量为m 。

(2)由牛顿定律写原始方程。

其中,l 为摆长,l ? 为运动弧长,h 为空气阻力。

(3)写中间变量关系式 式中,α为空气阻力系数dtd lθ为运动线速度。

(4)消中间变量得运动方程式0s i n 22=++θθθmg dt d al dtd ml (2-1) 此方程为二阶非线性齐次方程。

(5)线性化由前可知,在? =0的附近,非线性函数sin ? ≈? ,故代入式(2-1)可得线性化方程为例2-3 已知机械旋转系统如图2-3所示,试列出系统运动方程。

解:(1)设输入量作用力矩M f ,输出为旋转角速度? 。

(2)列写运动方程式 式中, f ?为阻尼力矩,其大小与转速成正比。

(3)整理成标准形为 此为一阶线性微分方程,若输出变量改为?,则由于代入方程得二阶线性微分方程式例2-4 设有一个倒立摆安装在马达传动车上。

如图2-4所示。

图2-2 单摆运动图2-3 机械旋转系统倒立摆是不稳定的,如果没有适当的控制力作用在它上面,它将随时可能向任何方向倾倒,这里只考虑二维问题,即认为倒立摆只在图2-65所示平面内运动。

控制力u 作用于小车上。

自动控制原理课后习题答案解析

自动控制原理课后习题答案解析

第一章引论1-1 试描述自动控制系统基本组成,并比较开环控制系统和闭环控制系统的特点。

答:自动控制系统一般都是反馈控制系统,主要由控制装置、被控部分、测量元件组成。

控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成的,按其职能分,主要有给定元件、比较元件、校正元件和放大元件。

如下图所示为自动控制系统的基本组成。

开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向作用,而没有反向联系的控制过程。

此时,系统构成没有传感器对输出信号的检测部分。

开环控制的特点是:输出不影响输入,结构简单,通常容易实现;系统的精度与组成的元器件精度密切相关;系统的稳定性不是主要问题;系统的控制精度取决于系统事先的调整精度,对于工作过程中受到的扰动或特性参数的变化无法自动补偿。

闭环控制的特点是:输出影响输入,即通过传感器检测输出信号,然后将此信号与输入信号比较,再将其偏差送入控制器,所以能削弱或抑制干扰;可由低精度元件组成高精度系统。

闭环系统与开环系统比较的关键,是在于其结构有无反馈环节。

1-2 请说明自动控制系统的基本性能要求。

答:自动控制系统的基本要求概括来讲,就是要求系统具有稳定性、快速性和准确性。

稳定性是对系统的基本要求,不稳定的系统不能实现预定任务。

稳定性通常由系统的结构决定与外界因素无关。

对恒值系统,要求当系统受到扰动后,经过一定时间的调整能够回到原来的期望值(例如恒温控制系统)。

对随动系统,被控制量始终跟踪参量的变化(例如炮轰飞机装置)。

快速性是对过渡过程的形式和快慢提出要求,因此快速性一般也称为动态特性。

在系统稳定的前提下,希望过渡过程进行得越快越好,但如果要求过渡过程时间很短,可能使动态误差过大,合理的设计应该兼顾这两方面的要求。

准确性用稳态误差来衡量。

在给定输入信号作用下,当系统达到稳态后,其实际输出与所期望的输出之差叫做给定稳态误差。

显然,这种误差越小,表示系统的精度越高,准确性越好。

当准确性与快速性有矛盾时,应兼顾这两方面的要求。

《自动控制原理》黄坚课后习题答案解析word版本

《自动控制原理》黄坚课后习题答案解析word版本

《⾃动控制原理》黄坚课后习题答案解析word版本2-1试建⽴图所⽰电路的动态微分⽅程-u o+u o解:u 1=u i -u oi 2=C du 1dt i 1=i-i 2u o i=R 2u 1i 1=R 1=u i -u oR1dtd (u i -u o )=C(a)u C d (u i -u o )dtu o -R 2=i -u o R 1i=i 1+i 2i 2=C du 1dt u o i 1=R 2u 1-u o =L R2du odtR 1i=(u i -u 1)(b)解:)-R 2(u i -u o )=R 1u 0-CR 1R 2(dui dt dt duo CR 1R 2du o dt du idt +R 1u o +R 2u 0=CR 1R 2+R 2u iu o+C R 2du 1dt o +L R 2du odtu du o dt R 1R 2L du o dt +CL R 2d 2u o dt 2=--i R 1u o R 1u oR 2+C )u o R 1R 2L du o dt ) CL R 2d 2u o dt 2=++(u i R 11R 11R 2+(C+2-2 求下列函数的拉⽒变换。

(1) f(t)=sin4t+cos4tL [sin ωt ]= ωω2+s 2=s+4s 2+16L [sin4t+cos4t ]= 4s 2+16s s 2+16+s ω2+s 2L [cos ωt ]=解:(2) f(t)=t 3+e 4t解:L [t 3+e 4t ]= 3!s 41s-4+6s+24+s 4s 4(s+4)=(3) f(t)=t n e atL [t n e at ]=n!(s-a)n+1解:(4) f(t)=(t-1)2e 2tL [(t-1)2e 2t ]=e -(s-2)2(s-2)3解:2-3求下列函数的拉⽒反变换。

A 1=(s+2)s+1(s+2)(s+3)s=-2=-1=2f(t)=2e -3t -e -2t(1) F(s)=s+1(s+2)(s+3)解:A 2=(s+3)s+1(s+2)(s+3)s=-3F(s)= 2s+31s+2-= A 1s+2s+3+ A 2(2) F(s)=s (s+1)2(s+2)f(t)=-2e -2t -te -t +2e -t解:= A 2s+1s+2+ A 3+A 1(s+1)2A 1=(s+1)2s (s+1)2(s+2)s=-1A 3=(s+2)s (s+1)2(s+2)s=-2d ds s s+2][A 2= s=-1=-1=2=-2(3) F(s)=2s 2-5s+1s(s 2+1)F(s)(s 2+1)s=+j =A 1s+A 2s=+jA 2=-5A 3=F(s)s s=0f(t)=1+cost-5sint解:= s + A 3s 2+1A 1s+A 2=12s s 2-5s+1=A 1s+A2 s=j s=jj -2-5j+1=jA 1+A 2-5j-1=-A 1+jA 2A 1=1F(s)= 1s s 2+1s -5s 2+1++(4) F(s)=s+2s(s+1)2(s+3)解:=+s+1A 1s+3A 2(s+1)2+s A 3+A 4-12A 1= 23A 3= 112A 4= A 2= d [s=-1ds ](s+2)s(s+3) -34= -34A 2= +-43+f(t)=e -t 32e -3t 2-t e -t 121= s=-1 [s(s+3)]2[s(s+3)-(s+2)(2s+3)](2-4)求解下列微分⽅程。

自动控制原理课后习题答案解析王万良版

自动控制原理课后习题答案解析王万良版

1.2根据题1.2图所示的电动机速度控制系统工作原理 (1)将a,b 与c,d 用线连接成负反馈系统; (2)画出系统框图。

c d+-发电机解:(1) a 接d,b 接c.(2) 系统框图如下1.3题1.3图所示为液位自动控制系统原理示意图。

在任何情况下,希望页面高度c 维持不变,说明系统工作原理并画出系统框图。

解:工作原理:当打开用水开关时,液面下降,浮子下降,从而通过电位器分压,使得电动机两端出现正向电压,电动机正转带动减速器旋转,开大控制阀,使得进水量增加,液面上升。

同理,当液面上升时,浮子上升,通过电位器,使得电动机两端出现负向电压,从而带动减速器反向转动控制阀,减小进水量,从而达到稳定液面的目的。

系统框图如下:2.1试求下列函数的拉式变换,设t<0时,x(t)=0: (1) x(t)=2+3t+4t2解:X(S)=s 2 +23s +38s(2) x(t)=5sin2t-2cos2t解:X(S)=5422+S -242+S S=42102+-S S(3) x(t)=1-et T1-解:X(S)=S1-TS 11+= S 1-1+ST T=)1(1+ST S(4) x(t)=e t 4.0-cos12t解:X(S)=2212)4.0(4.0+++S S2.2试求下列象函数X(S)的拉式反变换x(t): (1) X(S)=)2)(1(++s s s解:=)(S X )2)(1(++s s s =1122+-+S S t t e e t x ---=∴22)((2) X(S)=)1(15222++-s s s s 解:=)(S X )1(15222++-s s s s =1512+-+S S S=1151122+-++S S S S t t t u t x sin 5cos )()(-+=∴(3) X(S)=)42)(2(82322+++++s s s s s s解:=)(S X )42)(2(82322+++++s s s s s s =2)1(12212+++++-S S S S t e e t x t t 2cos 21)(2--+-=∴2.3已知系统的微分方程为)()(2)(2)(22t r t y dt t dy dt t y d =++式中,系统输入变量r(t)=δ(t),并设y(0)=)0(y .=0,求系统输出y(t).解:)()(2)(2)(22t r t y dt t dy dt t y d =++且y(0)=)0(y .=0 两边取拉式变换得∴1)(2)(2)(2=++S Y S SY S Y S 整理得Y(S)=1)1(122122++=++S S S 由拉式反变换得y(t)=t t sin e -2.4列写题2.4图所示RLC 电路的微分方程。

自动控制原理_课后答案(孙亮_杨鹏_着)_北京工业大学出版社

自动控制原理_课后答案(孙亮_杨鹏_着)_北京工业大学出版社

4
2-4 求出题图所示时间信号 f (t ) 的拉氏变换 F ( s) 。
f(t) t0 0 t0
(a) 题解:
f(t)
半波正弦
t
A 0
f(t) M t 0 -M T
占空比=ηT
t 0<η<1
π/ω
( b)
习题 2-4
(c)
f(t) f1(t) t
0
(a) 由于信号 f (t ) 可以分解为信号的组合如图所示,
F = K x ⋅ x + Ki ⋅ i = −
解毕。
μ 0 S ( Ni0 ) 2
3 2 x0
x+
μ 0 SN 2i0
2 2 x0
i
2-3 求下列时间函数 f (t ) 的拉氏变换 F ( s) 。 (a) f (t ) = 0.5(1 − cos 5t )
(b) f (t ) = e
cos 314t π (c) f (t ) = sin(5t + ) 3 2 −3 t (d) f (t ) = t ⋅ e
f(t)
M 0 -M
占空比 =ηT
T
已知 F1 ( s) ,则周期信号的拉氏变换为
所以占空比为η的方波脉冲信号的拉氏变换为
F (s) =
解毕。
1 M 1 − 2e −ηTs + e −Ts ⋅ F ( s ) = ⋅ 1 s 1 − e −Ts 1 − e −Ts
2-5 已知下列拉氏变换 F ( s) ,求出时间表达式 f (t ) ,并画出曲线草图。
1 = 1 + e −Ts + e − 2Ts + Λ 1 − e −Ts
作拉氏反变换,有

自动控制原理第五版课后答案解析完整版

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第 一 章1-1 图1-2是液位自动控制系统原理示意图。

在任意情况下,希望液面高度c 维持不变,试说明系统工作原理并画出系统方块图。

图1-2 液位自动控制系统解:被控对象:水箱;被控量:水箱的实际水位;给定量电位器设定水位r u (表征液位的希望值r c );比较元件:电位器;执行元件:电动机;控制任务:保持水箱液位高度不变。

工作原理:当电位电刷位于中点(对应r u )时,电动机静止不动,控制阀门有一定的开度,流入水量与流出水量相等,从而使液面保持给定高度r c ,一旦流入水量或流出水量发生变化时,液面高度就会偏离给定高度r c。

当液面升高时,浮子也相应升高,通过杠杆作用,使电位器电刷由中点位置下移,从而给电动机提供一定的控制电压,驱动电动机,通过减速器带动进水阀门向减小开度的方向转动,从而减少流入的水量,使液面逐渐降低,浮子位置也相应下降,直到电位器电刷回到中点位置,电动机的控制电压为零,系统重新处于平衡状态,液面恢复给定高度r c。

反之,若液面降低,则通过自动控制作用,增大进水阀门开度,加大流入水量,使液面升高到给定高度r c。

系统方块图如图所示:1-10 下列各式是描述系统的微分方程,其中c(t)为输出量,r (t)为输入量,试判断哪些是线性定常或时变系统,哪些是非线性系统?(1)222)()(5)(dt t r d tt r t c ++=;(2))()(8)(6)(3)(2233t r t c dt t dc dt t c d dt t c d =+++;(3)dt t dr t r t c dt t dc t )(3)()()(+=+; (4)5cos )()(+=t t r t c ω;(5)⎰∞-++=t d r dt t dr t r t c ττ)(5)(6)(3)(;(6))()(2t r t c =;(7)⎪⎩⎪⎨⎧≥<=.6),(6,0)(t t r t t c解:(1)因为c(t)的表达式中包含变量的二次项2()r t ,所以该系统为非线性系统。

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目录1自动控制系统的基本概念1.1内容提要1.2习题与解答2自动控制系统的数学模型2.1内容提要2.2习题与解答3自动控制系统的时域分析3.1内容提要3.2习颗与他答4根轨迹法4.1内容提要4.2习题与解答5频率法5.1内容提要5.2习题与解答6控制系统的校正及综合6.1内容提要6.2习题与解答7非线性系统分析7.1内容提要7.2习题与解答8线性离散系统的理论基础8.1内容提要8.2习题与解答9状态空间法9.1内容提要9.2习题与解答附录拉普拉斯变换参考文献1自动控制系统的基本概念1. 1内容提要基本术语:反馈量,扰动量,输人量,输出量,被控对象;基本结构:开环,闭环,复合;基本类型:线性和非线性,连续和离散,程序控制与随动;基本要求:暂态,稳态,稳定性。

本章要解决的问题,是在自动控制系统的基本概念基础上,能够针对一个实际的控制系统,找出其被控对象、输人量、输出量,并分析其结构、类型和工作原理。

1.2习题与解答题1-1图P1-1所示,为一直流发电机电压白动控制系统示意图。

图中,1为发电机;2为减速器;3为执行电机;4为比例放大器;5为可调电位器。

(1)该系统有哪些环节组成,各起什么作用” (2)绘出系统的框图,说明当 负载电流变化时,系统如何保持发 电机的电压恒定 (3)该系统是有差系统还是无 差系统。

(4)系统中有哪些可能的扰动, 答(1)该系统由给定环节、比较环节、中间环节、执行结构、检测环节、 发电机等环节组成。

给定环节:电压源0U 。

用来设定直流发电机电压的给定值。

比较环节:本系统所实现的被控量与给定量进行比较,是通过给定电 压与反馈电压反极性相接加到比例放大器上实现的中间环节:比例放大器。

它的作用是将偏差信号放大,使其足以带动 执行机构工作。

该环节又称为放大环节执行机构:该环节由执行电机、减速器和可调电位器构成。

该环节的 作用是通过改变发电机励磁回路的电阻值,改变发电机的磁场,调节发 电机的输出电压被控对象:发电机。

其作用是供给负载恒定不变的电压.检测环节跨接在发电机电枢两端、且与电压源0U 反极性相接到比 例放大器输人端的导线。

它的作用是将系统的输出量直接反馈到系统的 输人端。

(2)系统结构框图如图1-5所示。

当负载电流变化如增大时,发电机电压下降,电压偏差增大,偏差电压经过运算放大器放大后,控制可逆 伺服电动机,带动可调电阻器的滑动端使励磁电流增大,使发电机的电压 增大直至恢复到给定电压的数值上,实现电压的恒定控制。

图P1-7电压自动控制系统示意图负载电流减小的情况与此同理。

(3)假设在系统稳定运行状态下,发电机输出的电压与给定的电压0U 相等,也就是我们所称谓的无差系统。

此时,比例放大器输出电压为零,执 行电机不转动,可调电位器的滑动端不动,发电机磁场不变化,从而保持发 电机输出电压U 等于给定电压0U 。

假设成立,故该系统为无差系统。

(4)系统中可能出现的外部扰动负载电流的变化(增加或减少)。

可能出现的内部扰动:系统长时间工作使电源电压0U 降低,执行机构、 减速器等的机械性能的改变等。

题1-2图1-6所示为闭环调速系统示意图,如果将反馈电压f U 的 极性接反,成为正反馈系统,对系统工作有什么影响?此时各环节工作于 什么状态,电动机的转速能否按照给定值运行,答正反馈系统的比较环节是使反馈电压f U 与给定电压g U 相加。

加给控制器的信号f g u U U ∆=+必然总在给定电压基础上增大,系统将 不具备调节能力,各环节的输出量将处于饱和状态,电动机转速不能按给 定的值运行题1-3图Pl-2为仓库大门自动控制系统示意图。

试说明自动控制大 门开启和关闭的工作原理。

如果大门不能全开或全关,应怎样进行调整?答系统中,“开门”和“关门”两个开关是互锁的,即在任意时刻,只 有开门(或关门)一个状态,这一状态对应的电压和与大门连接的滑动端 对应的电压接成反极性(即形成偏差信号)送入放大器。

放大器的输出电 压送给直流电动机M ,直流电动机与卷筒同轴相连,大门的开启和关闭 是通过电动机的正、反转来控制的。

与大门连接的滑动端对应的电压与 “开门”滑动端对应的电压相等时,大门停止开启;与大门连接的滑动端对 应的电压与“关门”滑动端对应的电压相等时大门停止关闭。

设“开门”滑动端对应的电压为gk u ,“关门”滑动端对应的电压为 gg u ,与大门连接的滑动端对应的电压为f u 。

开门时,将“开门”开关闭合、‘关门”开关断开,此时,f gk u u <, gg f 0u u u ∆=->。

此偏差信号经过放大器放大后带动可逆直流电动机M 转动, 并带动可调电位计滑动端上移,直至0u ∆=时.直流电动机M 停止、大 门开启。

关门时,将“开门”开关断开、“关门”开关闭合,此时有f gk u u <,gk f 0u u u ∆=-> ,此偏差信号经放大后使直流电机M 向相反方向转动,并带动可调电位计滑动端下移,直至0u ∆=时,直流电机M 停止、大门关闭。

若大门不能全开(或全关)可将价gk u 调大(或将gg u 调小),这可通过将 “开门”滑动端上移直至大门全开(或将“关门”滑动端下移直至大门全 关)实现。

从下作原理上分析,系统稳定运行(大门“全开”或“全关”)时,系统的 输出量完全等于系统的输入量(大门“全开”时,gk f u u =;大门“全关”时,gg f u u )。

故该系统属于恒值、无差系统。

2自动控制系统的数学模型2.1内容提要(l)数学模刑自动控制系统的分析与设计是建立在数学模型基础上的。

数学模型 是描述系统内部各物理量之间动态关系的数学表达式。

数学模型的形式 可以有多种,在经典控制理论中常甩的是微分方程和差分方程,在现代控 制理论中常用的是状态空间表达式数学模型的求取可以采用解析法和统计法。

本章主要以解析法为主。

用解析法建立系统的数学模型时,应根据元件及系统的特点和连接关系,按照它们所遵循的物理规律,抓住主要矛盾,忽略次要因素,列写各 物理量之间关系的数学表达式、使得所建的数学模邢既正确又简草(2)传递函数传递函数是为方便进行系统分析所引出的数学模型的另外一种形式。

由它的定义可知,传递函数只适合于线性连续系统。

(3)传递函数的求取传递函数的求取方法有三种:1)利用传递函数的定义;2)利用结构图等效变换;3)利用信号流图利用传递函数的定义求解传递函数,主要适合于求典型环节传递函 数的情况。

结构图是系统传递函数的图形化表示。

它最大的优点是可以形象直 观地表小出动态过程中系统各环节的数学模型及其相互关系。

通过结构 图的等效变换可以求出系统的传递函数由结构图等效变换求解传递函数,主要是调整相加点和分支点的位置,将其化为三种典型的连接形式, 即串联、井联和反馈连接,从而求得系统或环节的传递函数。

应注意的 是,变换过程中相加点和分支点之间一般不宜相互变换位置信号流图也是一种用图形表示线性系统方程组的方法。

信号流图与 结构图在本质上是一样的,只是形式上不同。

其中需要重点掌握的术语 有前向通路、回环、不接触回环等。

它的最大优点是通过梅逊增益公式可 以很方便快捷地求出系统的传递函数。

使用这种方法的关键在于对系统 回环的判断是否正确(4)非线性数学模型的线性化本章介绍的是利用小偏差线性化方法对非线性系统进行线性化处理。

这种方法就是将一个非线性函数在其工作点处展开成泰勒级数,然 后略去二次以上的高阶项,得到线性化方程,用来代替原来的非线性函 数。

此种方法适合于非本质非线性系统。

2.2习题与解答题2-1试求出图P2-1中各电路的传递函数W(S) =U,(s)/U.(s)(1)由图2-la 所示电路可得21()1()1()1c r U s CsW s U s LCs CRs R Ls Cs ===++++ (2)根据Y/△变换,将图P2-1b 电路变换为如图2-1所示电路,其中,1111122R R Cs Z CR R Cs ==++ 2222211111122(2)C s Z C R s Cs Cs CR s R Cs ===+++ 由图2-1所示的电路可得2222122221221212()21()()(2)1c r U s Z R R R C s R W s U s Z Z R R R C s C R R s +++===+++++ (3)由△→Y 变换得到如图2-2所示电路其中,11111212RC s RZRC sRC s==++2212111212C R sRZRC sRC s==++由图示可得22221212212211221()21()1()(2)1crZU s C s C C R s RCW sU s C C R s C C RsZ ZC s+++===+++++题2-2试求出图P2-2中各有源网路的传递函数()()/()c rW s U s U s=。

解(1)根据运放电路的“虚地”概念可得1111100110010011(1)(1)()11crR C sRU R C s R C sC s C sW sRU R C sRC s C sRC s++++==-=-=-+∥。

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