机电控制工程基础作业答案-2
机电控制工程基础作业答案-2
机电控制工程基础第2次作业第3章一、简答1. 单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是什么？ 单位斜坡函数的拉氏变换结果是什么？单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果：X r (s)=L[1(t)]=1/s单位斜坡函数的拉氏变换结果：X r (s)=L[At]=A/s 22．什么是极点和零点？如果罗朗级数中有有限多个0z z -的负幂项，且m z z --)(0为最高负幂称0z 是f(z)的m级极点。
)()()(0z z z z f m ϕ--=其中)(z ϕ在0z 解析且)(z ϕ不等于0，0z 是f(z)的m 级零点。
3. 某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数，则该系统的单位阶跃响应曲线有什么特点？该系统的单位阶跃响应曲线动态过程呈现非周期性，没有超调和振荡4．什么叫做二阶系统的临界阻尼？画图说明临界阻尼条件下二阶系统的输出曲线。
当ζ=1时是二阶系统的临界阻尼5．动态性能指标通常有哪几项？如何理解这些指标？延迟时间d t 阶跃响应第一次达到终值)(∞h 的50％所需的时间。
上升时间r t 阶跃响应从终值的10％上升到终值的90％所需的时间；对有振荡的系统，也可定义为从0到第一次达到终值所需的时间。
峰值时间p t 阶跃响应越过稳态值)(∞h 达到第一个峰值所需的时间。
调节时间s t 阶跃响到达并保持在终值)(∞h 5±％误差带内所需的最短时间；有时也用终值的2±％误差带来定义调节时间。
超调量σ％ 峰值)(p t h 超出终值)(∞h 的百分比，即σ％100)()()(⨯∞∞-=h h t h p ％6．劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性？能够判定一个多项式方程在复平面内的稳定性。
7．一阶系统的阶跃响应有什么特点？当时间t 满足什么条件时响应值与稳态值之间的误差将小于5～2%。
？一阶系统的单位阶跃响应曲线是一条由零开始，按指数规律上升并最终趋于1的曲线，响应曲线具有非振荡特征，故又称为非周期响应。
国家开放大学《机电控制工程基础》章节自测参考答案
国家开放大学《机电控制工程基础》章节自测参考答案第1章控制系统的基本概念一、单项选择题（共20道题，每题3分，共60分）1.产生与被控制量有一定函数关系的反馈信号的是（）a.反馈元件b.校正元件c.控制元件d.比较元件2.产生控制信号的是（）a.校正元件b.比较元件c.反馈元件d.控制元件3.以下（）是随动系统的特点。
a.输出量不能够迅速的复现给定量的变化b.给定量的变化规律是事先确定的c.输出量不能够准确复现给定量的变化d.输出量能够迅速的复现给定量的变化4.以下（）的给定量是一个恒值。
a.有静差系统b.恒值控制系统c.无静差系统d.脉冲控制系统5.反馈控制系统通常是指（）a.混合反馈b.干扰反馈c.正反馈d.负反馈6.如果系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，这样的系统一定是（）a.闭环控制系统b.正反馈环控制系统c.开环控制系统d.复合反馈系统7.开环控制系统的精度主要取决于（）a.系统的校准精度b.放大元件c.校正元件d.反馈元件8.数控机床系统是由程序输入设备、运算控制器和执行机构等组成，它属于以下（）a.程序控制系统b.恒值控制系统c.开环系统d.随动控制系统9.根据控制信号的运动规律直接对控制对象进行操作的元件是（）a.校正元件b.执行元件c.反馈元件d.比较元件10.没有偏差便没有调节过程，通常在自动控制系统中，偏差是通过（）建立起来的。
a.放大元件b.校正元件c.反馈d.控制器11.用来比较控制信号和反馈信号并产生反映两者差值的偏差信号的元件是（）a.反馈元件b.校正元件c.控制元件d.比较元件12.输入量为已知给定值的时间函数的控制系统被称为（）a.程序控制系统b.有静差系统c.脉冲控制系统d.恒值控制系统13.输入量为已知给定值的时间函数的控制系统被称为（）a.程序控制系统b.随动系统c.有静差系统d.恒值控制系统14.输出端与输入端间存在反馈回路的系统一定是（）a.开环控制系统b.正反馈环控制系统c.闭环控制系统d.有差控制系统15.（）是指系统输出量的实际值与希望值之差。
国家开放大学机电控制工程基础形考二答案
一、判断题（共20道，每道2分）题目1时间常数T越大，一阶系统跟踪单位斜坡输入信号的稳态误差越小。
错题目2二阶系统在欠阻尼下阶跃响应表现为等幅振荡的形式。
错题目3一阶系统的动态响应速度和其时间常数有关。
对题目4两个二阶系统若具有相同的阻尼比，则这两个系统具有大致相同的超调量。
错题目5两个二阶系统若具有相同的阻尼比，则这两个系统具有大致相同的超调量。
错题目6两个二阶系统具有相同的超调量，则这两个系统具有相同的无阻尼自振荡角频率错题目7一阶系统的时间常数越小，其动态响应速度越快。
对题目8二阶系统的调节时间和阻尼比及无阻尼自振荡角频率的乘积成反比。
对题目9二阶系统的阻尼比越小，振荡性越强。
对题目10对于Ⅰ型系统，在单位阶跃输入信号下的稳态误差为零。
对题目11劳斯表第一列系数符号改变了两次，说明该系统有两个根在右半s平面。
对题目12如果在扰动作用下系统偏离了原来的平衡状态，当扰动消失后，系统能够以足够的准确度恢复到原来的平衡状态，则系统是稳定的。
否则，系统不稳定。
对题目13在计算中劳斯表的某一行各元素均为零,说明特征方程有关于原点对称的根。
对题目140型系统在阶跃输入作用下存在稳态误差,常称有差系统。
对题目150型系统不能跟踪斜坡输入，Ⅰ型系统可跟踪，但存在误差，Ⅱ型及以上在斜坡输入下的稳态误差为零。
对题目16二阶系统在零阻尼下，其极点位于S平面的右半平面。
错题目17二阶欠阻尼系统，其阻尼比越大，系统的平稳性越好。
对题目18系统的稳态误差和其稳定性一样，均取决于系统自身的结构与参数。
错题目19两个二阶系统具有相同的超调量，则这两个系统具有相同的无阻尼自振荡角频率。
错题目20当固定，增加时，二阶欠阻尼系统单位阶跃响应的调节时间将减小。
对二、选择题（共20道，每道3分）题目21若系统的开环传递函数为，则它的开环增益为（）a. 5题目22二阶系统的传递函数，则该系统是（）c. 欠阻尼系统题目23若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn，则可以（）。
机械控制工程基础第二章答案
习题什么是线性系统其最重要的特性是什么下列用微分方程表示的系统 中,X 。
表示系统输出，X 表示系统输入,哪些是线性系统(1)x o2x oxo2 x o 2 xi(2)x o2 x o2tx o2 xi(3)X o2 X o2 X o2 Xi(4) Xo2X oX o2tX o2 Xi解: 凡是能用线性微分方程描述的系统就是线性系统。
线性系统的 一个最重要特性就是它满足叠加原理。
该题中( 2)和(3)是线性系统。
图(题)中三同分别表示了三个机械系统。
求出它们各自的微分方 程，图中 X i 表示输入位移， X o 表示输出位移，假设输出端无负载效 应。
图(题解：(1)对图(a)所示系统，由牛顿定律有X iX o) c 2X omXo即mx 。
(c iC 2)X oC iX ii(2)对图(b)所示系统，弓1入一中间变量 x,并由牛顿定律有(X iX)k iC (X X o )(1) c(X X o) k 2Xo(2)消除中间变量有c ( k ik 2)x ok ik 2X ock iXi(3)对图(c)所示系统，由牛顿定律有c ( X iX o )k i( X iX o)k 2Xo1c X o( k ik 2) X oex k iXi求出图(题所示电系统的微分方程。
图(题)解:(1)对图(a)所示系统，设i i 为流过R 的电流,i 为总电流，则有即mx 。
(c iC 2)X oC iX iiU oR 2iC2idt11 .. U iU o(i ijdt C 1消除中间变量，并化简有1R 2U iU iC 2求图(题所示机械系统的微分方程。
图中M 为输入转矩,C m 为圆周阻 尼，J 为转动惯量。
解：设系统输入为M (即),输_R 1C 1) R2C 2)U oC 1R 2U i (Ri 为电流，则有CRu 。
(1C 7R 2U O1C 2R 1U i(2)对图(b)所示系统，设U iUo1 .C i idt1 C2消除中间变量，并化简有U oidt R 2i (吉 o)Uo(R 1 R 2) Uo出(即)，分别对圆盘和质块进行动力学分析，列写动力学方程如下：M J C m Rk(R x) k(R x) mx cx消除中间变量x,即可得到系统动力学方程mJ (4)( mC m cJ ) ( Rkm C m c KJ ) k(cR C m) mM cM KM输出y(t)与输入x(t)的关系为y(t)二2x(t)+x3(t)。
机电控制工程基础课后习题答案左健民
机电控制工程基础课后习题答案第一章：引论1.题目问题：简述机电控制工程的基本概念和发展历程。
答案机电控制工程是一个交叉学科，它涉及机械工程、电气工程和控制工程等多个学科的知识与技术。
其基本概念包括机电系统、控制系统和传感器系统。
机电系统由机械设备、电气设备和控制设备组成，用来完成特定的运动任务。
控制系统由传感器、控制器和执行器组成，用来监测和控制机电系统的运行状态。
传感器系统负责采集、测量和传输机电系统的运行数据。
机电控制工程的发展历程可以分为三个阶段。
第一个阶段是机械、电气和控制等学科独立发展的阶段，各自在不同领域取得了一定的成就。
第二个阶段是机械、电气和控制等学科开始相互交叉融合的阶段，机电系统的概念逐渐形成。
第三个阶段是机电控制工程逐渐成为一个独立学科，形成了一整套完整的理论和方法体系。
第二章：电气与电子技术基础2.题目问题：简述直流电路的基本特点和常用电路元件。
答案直流电路是指电流方向恒定的电路。
其基本特点包括以下几个方面：•电流方向不变。
在直流电路中，电荷只能沿着一个方向移动，电流的方向不会发生改变。
•电压稳定。
直流电源提供的电压一般是恒定的，不会发生明显的波动。
•电阻内部不产生能量损耗。
电阻元件在直流电路中，不会消耗电能，只会产生热能。
常用的直流电路元件包括电容器、电感器和电压源。
电容器用来存储电荷，具有储能效果。
电感器则用来存储磁能，具有阻尼和滤波效果。
电压源是直流电路中常用的电源元件，用来提供稳定的电压。
第三章：电路理论与分析3.题目问题：简述电路的戴维南定理和诺顿定理。
答案戴维南定理和诺顿定理是电路分析中常用的方法，用于简化电路的计算和分析。
•戴维南定理：戴维南定理又称为戴维南-诺顿定理，它指出：任意一个由电压源、电流源和电路元件组成的线性电路，可以用一个等效的电流源和等效的内阻表示。
通过计算戴维南等效电流源和内阻，可以将复杂的电路简化为一个更容易分析的等效电路。
•诺顿定理：诺顿定理是戴维南定理的一种特例，它用电压源和等效的电阻来表示电路。
机电工程控制基础答案
机电⼯程控制基础答案机电⼯程控制基础答案【篇⼀：机电⼯程基础作业答案】>第⼀章习题答案⼀、简答1．什么是⾃动控制？就是在没有⼈直接参与的情况下，利⽤控制装置使⽣产过程或被控对象的某⼀物理量(输出量)准确地按照给定的规律(输⼊量)运⾏或变化。
2．控制系统的基本要求有哪些？控制系统的基本要求可归结为稳定性；准确性和快速性。
3．什么是⾃动控制系统？指能够对被控制对象的⼯作状态进⾏⾃动控制的系统。
它⼀般由控制装置和被控制对象组成4．反馈控制系统是指什么反馈？反馈控制系统是指负反馈。
5．什么是反馈？什么是正反馈？什么是负反馈？反馈信号(或称反馈)：从系统(或元件)输出端取出信号，经过变换后加到系统(或元件)输⼊端，这就是反馈信号。
当它与输⼊信号符号相同，即反馈结果有利于加强输⼊信号的作⽤时叫正反馈。
反之，符号相反抵消输⼊信号作⽤时叫负反馈。
6．什么叫做反馈控制系统系统输出全部或部分地返回到输⼊端，此类系统称为反馈控制系统（或闭环控制系统）。
7．控制系统按其结构可分为哪3类？控制系统按其结构可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。
8．举例说明什么是随动系统。
这种系统的控制作⽤是时间的未知函数，即给定量的变化规律是事先不能确定的，⽽输出量能够准确、迅速的复现给定量(即输⼊量)的变化，这样的系统称之为随动系统。
随动系统应⽤极⼴，如雷达⾃动跟踪系统，⽕炮⾃动瞄准系统，各种电信号笔记录仪等等。
9．⾃动控制技术具有什么优点？⑴极⼤地提⾼了劳动⽣产率；⑵提⾼了产品的质量；⑶减轻了⼈们的劳动强度，使⼈们从繁重的劳动中解放出来，去从事更有效的劳动；⑷由于近代科学技术的发展，许多⽣产过程依靠⼈们的脑⼒和体⼒直接操作是难以实现的，还有许多⽣产过程则因⼈的⽣理所限⽽不能由⼈⼯操作，如原⼦能⽣产，深⽔作业以及⽕箭或导弹的制导等等。
在这种情况下，⾃动控制更加显⽰出其巨⼤的作⽤10．对于⼀般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某⼀给定值时，输出量的暂态过程可能有⼏种情况？单调过程衰减振荡过程持续振荡过程发散振荡过程⼆、判断1．⾃动控制中的基本的控制⽅式有开环控制、闭环控制和复合控制。
国开电大-机电控制工程基础形成性考核册答案(二)
机电控制工程基础作业2一、简答题1、某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数，则该系统的单位阶跃响应曲线有什么特点？单调上升2、系统动态性能指标通常有哪几项？如何理解这些指标？延迟时间t d阶跃响应第一次达到终值h（∞）的50％所需的时间。
上升时间t r阶跃响应从终值的10％上升到终值的90％所需的时间；对有振荡的系统，也可定义为从0到第一次达到终值所需的时间。
阶跃响应越过稳态值h（∞）达到第一个峰值所需的时间。
峰值时间tp调节时间ts 阶跃响到达并保持在终值h（∞）+5％误差带内所需的最短时间；有时也用终值的±2％误差带来定义调节时间。
）超出终值h（∞）的百分比，即超调量σ％峰值h（tp3、劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性？劳斯稳定判据能判断线性定常系统的稳定性。
4、一阶系统的阶跃响应有什么特点？当时间t满足什么条件时响应值与稳态值之间的误差将小于5～2%。
？由于一阶系统的阶跃响应没有超调量，所有其性能指标主要是调节时间，它表征系统过渡过程的快慢。
当t＝3T或4T时，响应值与稳态值之间的误差将小于5～2%。
显然系统的时间常数T越小，调节时间越小，响应曲线很快就能接近稳态值。
5、在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应有什么特点？在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数。
二、填空题1、在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为线性系统（或元件）的传递函数。
2、单位积分环节的传递函数为1/s 。
3、一阶系统，则其时间常数为T 。
4、系统传递函数为W（s），输入为单位阶跃函数时，输出拉氏变换Y（s）为。
，系统的阻尼比ξ= 0.167 、无阻尼自振荡角频率ωn为 3 ，调5、单位负反馈系统开环传函为，节时间t s(5%)为 6 秒。
6、某二阶系统的特征根为两个纯虚根，则该系统的单位阶跃响应为等幅振荡。
7、Ⅰ型系统不能无静差地跟踪单位斜坡输入信号。
机电控制工程基础形考册答案
机电控制工程根底作业1、一、简答题1、对控制系统的根本要求通常有哪些？稳定性〔长期稳定性〕、准确性〔精度〕和快速性〔相对稳定性。
2.人工控制的恒温箱，人工调节过程包括哪些内容？1).观测恒温箱内的温度(被控制量)与要求的温度(给定值)进展比拟，得到温度2)．的大小和方向根据偏差大小和方向调节调压器，控制加热电阻丝的电流以调节温度回复到要求值。
人工控制过程的实质：检测偏差再纠正偏差3.对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加时，输出量的暂态过程可能有哪些？单调过程衰减振荡过程持续振荡过程发散振荡过程4.开环控制系统有哪两个主要特点？开环控制是一种最简单的控制方式，其特点是，在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反应控制作用，即系统的输出量对控制量没有影响。
5.闭环控制系统的主要特点是什么？闭环控制的特点是，在控制器与被控对象之间，不仅存在着正向作用，而且存在着反应作用，即系统的输出量对控制量有直接影响。
6．什么叫做反应控制系统系统输出全部或局部地返回到输入端，此类系统称为反应控制系统〔或闭环控制系统〕。
7．控制系统按其构造可分为哪3类？控制系统按其构造可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。
8．举例说明什么是随动系统。
这种系统的控制作用是时间的未知函数，即给定量的变化规律是事先不能确定的，而输出量能够准确、迅速的复现给定量(即输入量)的变化，这样的系统称之为随动系统。
随动系统应用极广，如雷达自动跟踪系统，火炮自动瞄准系统，各种电信号笔记录仪等等。
9、自动控制技术具有什么优点？⑴极大地提高了劳动生产率；⑵提高了产品的质量；⑶减轻了人们的劳动强度，使人们从繁重的劳动中解放出来，去从事更有效的劳动；⑷由于近代科学技术的开展，许多生产过程依靠人们的脑力和体力直接操作是难以实现的，还有许多生产过程那么因人的生理所限而不能由人工操作，如原子能生产，深水作业以及火箭或导弹的制导等等。
在这种情况下，自动控制更加显示出其巨大的作用10．对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某一给定值时，输出量的暂态过程可能有几种情况？单调过程衰减振荡过程持续振荡过程发散振荡过程11、什么是数学模型？描述系统在运动过程中各变量之间相互关系的数学表达式叫做系统的数学模型。
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上升时间阶跃响应从终值的10%上升到终值的90%所需的时间;对有振荡的系统, 也可泄义为从0到第一次达到终值所需的时间。
峰值时间fp阶跃响应越过稳态值/?（8）达到第一个絲值所需的时间。
调节时间J阶跃响到达并保持在终值血（8）±5%误差带内所需的最短时间：有时也 用终值的±2%误差带来圧义调节时间。
机电控制工程基础第2次作业
t单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是什么？ 单位斜坡函数的拉氏变换结果是什
单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果：XXs）=L[l（+）]=l/s
单位斜坡函数的拉氏变换结果：X「（s）=L[A彷A/*
2・什么是极点和零点？
如果罗朗级数中有有限多个的负帚项，且（z-Zo）M为最高负需称5是"N）的m级极点0
超调量b%峰值Wp）超出终值/2（s）的百分比，即
” =（玖］00%
6・劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性？ 能够个多项式方程在复平面内的稳定性。
7.—阶系统的阶跃响应有什么特点？当时间+满足什么条件时响应值与稳态值之间的
一阶系统的单位阶跃响应曲线是一条由零开始•按指数规律上升并最终趋于1的曲线,
响应曲线具有非振荡特征，故又称为非周期响应。
当十=3T或4T时响应值与稳态值之间的误差将小于5〜2%。
&在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应有什么待点？
在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应的暂态分量为一振幅按指数规律衰减的简 谐振荡时间函数。
9・阻尼比two时的二阶系统有什么特点?
:=0时，系统的响应为等幅振荡0©<0时，系统不稳定。总之rw0时的二阶系统都
2. 用劳期表判断连续系统的稳崔性，当它的第一列系数全部为正数系统是稳世的。正
是不稳；^^的。
10.己知系统闭环传递函数为:
0°）~0.25s-+0.707s+ 1
则系统的g、3n及性能指标0%.ts（5%）各是多少？
g =0.707
G)n=2
务+"hY5xl00% =
ts(5%) =^ — -2.12
二、判断:
1.线性系统稳；4^ :rt闭环极点均应在S平面的左半平而0正确
/（Z）=（z-Z0）F0（z）其中0（z）在G解析且0（z）不等于0,Zo是“Z）的m级零点。
3.某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数，则该系统的单位阶跃响应曲线有什么
特点？
该系统的单位阶跃响应曲线动态过程呈现非周期性，没有超调和振荡
4・什么叫做Biblioteka 阶系统的临界阻尼？画图说明临界阻尼条
5・动态性能指标通常有哪几项？如何理解这些指标？