热工过程自动调节,课后习题答案,1到6章
热工基础课后答案超详细版(张学学)
热工基础课后答案超详细版（张学学）第一章思考题1.平衡态和稳态的区别是什么？为什么要把平衡的概念引入热力学？答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。
热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
2.表压或真空度能否作为热力计算的状态参数？如果工作介质的压力保持不变，询问测量其压力的压力表或真空表的读数是否会改变？答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。
若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。
3.当真空计的指示值较大时，表明被测物体的实际压力较大或较小？答：真空表的数值越大，实际压力越小。
4.准平衡过程与可逆过程有何区别？答：没有耗散的准平衡过程是可逆过程，所以可逆过程必须是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
5.不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？回答：不正确。
不可逆过程是指无论采用何种曲折复杂的方法，系统都不可能在不改变外部世界的情况下回到初始状态。
6.没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。
而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。
7.使用U形管压力表测量工作介质压力时，压力表的液柱直径是否影响读数？答：严格说来，这是有影响的，因为U形管越厚，进入U形管的工作介质就越多。
这部分的工作介质越多，其对阅读准确性的影响就越大。
习题1-1解决方案：1PB755? 133.3? 10? 5.1.006巴？100.6千帕1.p?pb?pg?100.6?13600?13700.6kpa2.pg?p?pb?2.5?1.006?1.494bar?149.4kpa3.p?pb?pv 75570055mmhg7.3315kpa4.pvpbp1.0060.50.506bar50.6kpa1-2图1-8显示了常用斜管微压力计的工作原理。
热工自动控制试题库与参考答案
热工自动控制试题库与参考答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、当单元机组中汽轮机设备及其辅机正常运行，而锅炉设备或辅机异常时，宜采用（）控制方式。
A、炉跟机B、机跟炉C、机炉协调D、以上都不是正确答案：B2、一般再热蒸汽温度随负荷变化较大，当机组负荷降低（）时，大型机组必须对再热汽温进行控制。
A、30%B、20%C、50%D、40%正确答案：A3、已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为(____)。
A、0.707B、0.6C、0D、1正确答案：C4、精度和稳定性之间的矛盾始终是(____)系统存在的主要矛盾。
A、开环B、前馈C、闭环D、以上都不对正确答案：C5、被控对象的时间常数反映对象在阶跃信号激励下被控变量变化的快慢速度，即惯性的大小，时间常数大，则(____)。
A、惯性大，被控变量速度快，控制较困难B、惯性小，被控变量速度慢，控制较困难C、惯性大，被控变量速度慢，控制较平稳D、惯性小，被控变量速度快，控制较平稳正确答案：C6、串级比值控制系统中流量比值是用（）参数来自动校正的。
A、第四个B、第二个C、第一个D、第三个正确答案：D7、在生产过程中，有时工艺上不但要求物料量成一定的比例，而且要求在负荷变化时，它们的提、降量有一定的先后次序，则可选择（）比值控制系统。
A、单闭环B、双闭环C、有逻辑规律的D、串级比值正确答案：C8、再热汽温控制利用再循环风机从（）抽取低温烟气进入炉膛底部A、烟道开始处B、烟道中间处C、烟道尾部D、不确定正确答案：C9、输入信号有微小变化时，(____)调节器可能没有输出。
A、微分B、比例C、积分D、没有正确答案：A10、ζ称为二阶系统的(____)。
A、振幅B、阻尼比C、有阻尼振荡频率D、无阻尼振荡频率正确答案：B11、单位阶跃函数拉氏变换后的象函数为(____)。
A、2/SB、4/SC、3/SD、1/S正确答案：D12、两个环节串联，等效变换后的传递函数为原来两个环节的传递函数(____)。
热工过程自动控制复习题·王建国
10级热动《电厂热工过程自动控制》1．掌握自动控制系统中常用的基本术语。
被控量被控对象给定值扰动控制量控制对象2．掌握自动控制系统常见的分类方法，并能够判别实际系统所属类别。
按生产过程中被控量所希望保证的数值分恒值控制系统(过热汽温控制系统再热汽温控制系统) 程序控制系统随机控制系统根据控制系统内部结构分类闭环控制系统（反馈控制系统）开环控制系统复合控制系统3．掌握被控对象分类方法、各类对象的动态特性曲线及其平衡特性。
有自平衡能力的无自平衡能力的有自平衡能力对象：被控对象收到扰动后平衡被破坏，不需要外来的控制作用，而依靠被控量自身变化使对象重新恢复平衡的特性，称为对象的自平衡特性，具有这种特性的被控对象就是有自平衡能力的被控对象。
￥无自平衡能力对象：当这种被控量平衡关系破坏后，被控量以一定的速度继续变化下去而不会自动地在新的水平上恢复平衡，具有这种现象的对象成为无自平衡能力对象。
4．控制器有哪些基本动作规律各种动作规律的阶跃响应曲线，控制动作的特点、参数变化对其控制过程的影响。
比例控制P（有差调节）比例带减小，控制系统稳定性变差，比例带太小将使系统不稳定，系统稳定时比例带越小静态误差越小但被控量振荡加剧积分控制I（无差调节）积分时间T1越小积分作用越强调节阀的动作越快就越容易引起和加剧振荡但与此同时振荡频率将越来越高而最大动态偏差则越来越小被控量最后都没有静态偏差。
微分控制D（超前调节）有某种程度的预见性5．被控对象控制通道、扰动通道的特性对控制质量的影响。
扰动通道（扰动和被控量之间的信息通道）1、放大系数增大静态偏差也增大所以扰动通道的放大系数越小越好对控制越有利2、时间常数越大阶次m越高，被控量受到扰动后的动态偏差就较小，这将有利于控制。
控制通道（控制作用和被控量之间的信息通道）1、放大系数增大静态偏差减小有利控制2、时间常数越大阶次n越大控制作用就较迟缓控制不灵敏，显然不利控制。
6．》7．复杂控制系统主要包括哪几种串级控制系统比例控制系统前馈-反馈控制系统8．串级控制系统基本组成原理，系统中常见术语及其控制作用分析。
热工原理课后习题答案
提供的热量为：
•
Q m质（h2 h1）
（1）用平均定压质量比热容数据计算
查表并通过插值可得到：
cP
20 0
1.0044kJ
/(kg.K )
cP
270 0
1.0169kJ
/(kg.K )
cP
270 20
270 1.0169 270
20 1.0044 20
1.0179kJ
/(kg.K )
•
tw1
t f1
q h
20
24.66 4
13.840C
tw2
t f2
q h
10
24.66 6
5.890 C
8-6 解：传热系数 h
1 1
1
1
1 0.4
1
0.8696W /(m2 K )
h1 h2 4 0.5 10
热流通量为： q h t f1 t f2 0.8696 20＋10＝26.087W / m2
1.8105 Pa
前两种情况能使气球充到 2m3
W pb ΔV 0.9 105 2 1.8 105 J
情况三:
V气球＋贮气罐＝
p贮气罐V贮气罐 pb
0.15 2 0.09
3.333m3
所以气球只能被充到V气球＝3.333－2＝1.333m3 的大小，故气体对外作的功为：
W 0.9105 1.333 1.2105 J
6-6 解: (1)k=1.4
循环热效率为：
1
1 k1
1
1 7.51.41
55.33%
压缩过程为可逆绝热过程，所以有：
k 1
T2
T1
v1 v2
《热工过程自动调节》课件
热力发电厂的自动控制系统
总结词
热力发电厂的自动控制系统是实现电厂高效 、安全运行的关键，通过自动化控制技术， 实现对电厂热力系统的实时监测和调整，提 高发电效率并降低能耗。
详细描述
热力发电厂的自动控制系统包括热工测量、 控制和保护等部分，能够实现对汽轮机、锅 炉等设备的自动化控制。通过自动化控制技 术，可以确保电厂在最佳状态下运行，提高 发电效率，同时降低能耗和减少环境污染。
总结词
液位自动调节系统用于控制和稳定设备或工艺过程中的液位高度，确保液位在设定的范 围内波动。
详细描述
液位自动调节系统通过液位传感器检测液位高度，并将液位信号转换为电信号传输给控 制器。控制器根据设定值与实际值的偏差，输出控制信号调节进料或排料的运行，以实
现对液位的自动控制。
成分自动调节系统
总结词
要点一
总结词
网络化控制技术可以实现远程监控和操作，提高热工过程 的自动化和智能化水平。
要点二
详细描述
通过网络化控制技术，可以实现远程监控和操作热工设备 ，实时获取设备的运行状态和参数，提高设备的运行效率 和安全性。
节能减排的需求驱动
总结词
随着环保意识的不断提高，节能减排成为热工过程自动 调节的重要发展方向。
02
热工过程自动调节的基本 原理
自动调节系统的组成
测量元件
用于检测被调参数，并将其转换为可处理的信号。
控制器
接收测量元件的信号，根据设定的参数值进行比较和计算，输出控制信号。
执行机构
接收控制信号，驱动调节阀等执行元件进行动作，实现对被调参数的控制。
被调对象
需要进行自动调节的设备或系统。
自动调节系统的基本特性
化学反应器的自动控制系统
热工自动控制练习题(含参考答案)
热工自动控制练习题（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、衰减振荡过程中，到达第一个峰值，所用时间叫(____)。
A、调节时间B、超调量C、上升时间D、峰值时间正确答案：D2、(____)是描述系统控制过渡过程进行快慢的指标。
A、调整时间B、上升时间C、峰值时间D、衰减时间正确答案：A3、串级三冲量给水控制系统维持汽包水位无静态偏差是靠（）来实现的A、副回路B、副控制器C、内回路D、主控制器正确答案：D4、三冲量给水自动控制系统中，给水量的扰动属于系统的（）。
A、内扰B、控制量C、外扰D、不确定正确答案：A5、被调量变化时刻落后于扰动发生时刻的现象称为对象的（）。
A、输出迟延B、信号迟延C、传输迟延D、不确定正确答案：C6、双闭环比值控制系统两个控制器均应选（）控制规律。
A、PB、PIC、PIDD、PD正确答案：B7、输入量变化，引起环节(____)发生变化。
A、扰动B、输出量C、测量值D、被调量正确答案：B8、采用烟气挡板控制再热汽温的控制系统中，主蒸汽流量作为（）信号。
A、前馈B、反馈C、极限值D、给定值正确答案：A9、系统频率特性和传递函数的关系为(____)。
A、频率特性与传递函数没有关系B、频率特性可以用图形表示，传递函数不能用图形表示C、传递函数的复变量s用jω代替后，就是相应的频率特性D、二者完全是一样的正确答案：C10、单闭环比值控制和双闭环比值控制是实现（）物料流量间的定比值控制A、多种B、三种C、两种D、以上都不对正确答案：C11、二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是(____)。
A、调整时间B、峰值时间C、上升时间D、最大超调量正确答案：D12、电容两端电压为输入信号，电流为输出信号，则此环节为(____)环节。
A、比例B、惯性C、微分D、积分正确答案：C13、在无自平衡的单容对象中，其特征参数是由（）决定的。
A、不确定B、自平衡率C、阻力系数D、容量系数正确答案：D14、在动态过程中，利用前馈控制有效地减少被调量的（）。
热工过程自动控制(高起专)
1、有一压力测点,如被测量最大压力为10MPa,则所选压力表的量程应为【16MPa】2、标准化节流装置是【文丘利管】3、火电厂中,燃油流量的测量普遍地使用【靶式流量计】4、在计算机控制系统中主机与外设备是【硬件部分】5、用孔板测量流量,孔板应装在调节阀【前】。
6、在DDZⅢ型仪表中,现场与控制室之间用【4~20mA】的信号。
7、用补偿导线把热电偶电势引入测温仪表,补偿导线的长度对测量影响是:【补偿导线越长,测量误差越大】8、发电机组的调速系统根据系统中频率的微小变化而进行的调节作用称为【一次调节】9、汽轮机润滑油低油压保护应在【盘车前】投入。
10、采用按控制功能划分的设计原则时,分散控制系统可分为DAS、MCS、SCS、FSSS等子系统,其中MCS的中文含义是【模拟量控制系统】11、汽包水位计的配置应采用【2】种以上工作原理共存的配置方式,以保证在任何运行工况下锅炉汽包水位的正确监视。
12、DEH系统不必由自动切至手动的情况是【由单阀切换为多阀运行时】13、协调控制涓压运行方式是以【锅炉跟踪协调】为基础的协调控制系统。
14、采用容积测量法的是【罗茨流量计】15、氧化锆氧量计要得到准佳确的测量结果,其工作温度必须在【850°左右】16、在计算机控制系统中,计算机的输入和输出信号是【数字信号】17、低噪音调节阀常用的是【套筒阀】18、我们常提到的PLC是【可编程序控制器】。
19、通过移动特性曲线使频率恢复到额定值,这种调节作用称为【二次调节】。
20、热工信号和保护装置能否正常运行,将直接影响到设备、人身的安全。
因此,应该在【主设备启动前】投入。
21、火力发电厂中,测量主蒸汽流量的节流装置多选用【B标准佳喷】。
22、在协调控制系统的运行方式中最为完善、功能最强的方式是【协调控制方式】23、设备送电后CRT上显示的颜色状态为【绿色】。
24、发电机组的联合控制方式的机跟炉运行方式、炉跟机运行方式、手动调节方式由运行人员【根据机、炉设备故障情况】来选择。
过程控制技术课后作业答案详解
过程控制与自动化仪表课后作业详解第一章P152-1. (1)简述图1-6所示系统的工作原理，画出控制系统的方框图并写明每一方框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。
答：1)图为液位控制系统，由储水箱(被控过程X液位检测器(测量变送器)、液位控制器、调节阀组成的反馈控制系统，为了达到对水箱液位进行控制的目的，对液位进行检测，经过液位控制器来控制调节阀，从而调节Q 1 (流量)来实现液位控制的作用。
2)框图如图1-7所示：图1-7控制系统框图3)控制器输入输出分别为：设定值与反馈值之差e (t )、控制量u(t )；执行器输入输出分别为：控制量u(t)、操作变量Q 1(t)；被控对象的输入输出为：操作变量Q 1(t)、扰动量Q2 (t)，被控量h；所用仪表为：控制器(例如PID控制器)、调节阀、液位测量变送器。
2-3某化学反应过程规定操作温度为800℃，最大超调量小于或等于5%,要求设计的定值控制系统，在设定值作最大阶跃干扰时的过渡过程曲线如图所示。
要求：1)计算该系统的稳态误差、衰减比、最大超调量和过渡过程时间；2)说明该系统是否满足工艺要求。
答：1)稳态误差：e(8)=810-800=10衰减比：n=B1/B2=(850-810)/(820-810)=4最大超调量：。
=(850-810)/810=4.9%假设以系统输出稳定值的2%为标准，则810*2%=16.2,则过渡过程时间：ts=17min2）由于规定操作温度为800 °C,而系统稳态值为810 ℃所以不满足工艺要求。
第二章P711-3某台测温仪表测量的上下限为500℃~1000℃,它的最大绝对误差为±2℃,试确定该仪 表的精度等级；答：根据题意可知：最大绝对误差为±2℃ 则精度等级5 =±烹义100% = ±0.4% 所以仪表精度等级为0.4级1-4某台测温仪表测量的上下限为100℃~1000℃,工艺要求该仪表指示值的误差不得超过土 2℃,应选精度等级为多少的仪表才能满足工艺要求？答： 由题可得：5=± ——2—— x 100% = ±0.22%1000 -100仪表精度等级至少0.2以上。
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1-4 前馈调节系统和反馈调节系统有哪些本质上的区别？答：反馈调节系统是依据于偏差进行调节的，由于反馈回路的存在，形成一个闭合的环路，所以也称为闭环调节系统。
其特点是：（1）在调节结束时，可以使被调量等于或接近于给定值；（2）当调节系统受到扰动作用时，必须等到被调量出现偏差后才开始调节，所以调节的速度相对比较缓慢。
而前馈调节系统是依据于扰动进行调节的，前馈调节系统由于无闭合环路存在，亦称为开环调节系统。
其特点是：(1)由于扰动影响被调量的同时，调节器的调节作用已产生，所以调节速度相对比较快；(2)由于没有被调量的反馈，所以调节结束时不能保证被调量等于给定值。
1-7 基本的自动调节系统除被调对象外还有哪几个主要部件？它们各自的职能是什么？答：组成自动调节系统所需的设备主要包括：（1）测量单元：用来测量被调量，并把被调量转换为与之成比例（或其他固定函数关系）的某种便于传输和综合的信号y。
（2）给定单元：用来设定被调量的给定值，发出与测量信号y同一类型的给定值信号r。
（3）调节单元：接受被调量信号和给定值信号比较后的偏差信号，发出一定规律的调节指令μ给执行器。
（4）执行单元：根据调节单元送来的调节指令μ去推动调节机构，改变调节量。
or2—8 答案第三章3-1 什么是有自平衡能力对象和无自平衡能力对象？答案: 所谓有自平衡能力对象，就是指对象在阶跃扰动作用下，不需要经过外加调节作用，对象的输出量经过一段时间后能自己稳定在一个新的平衡状态。
所谓无自平衡能力对象，就是指对象在阶跃扰动作用下，若没有外加调节作用，对象的输出量经过一段时间后不能自己稳定在一个新的平衡状态。
3-2 试分析P、PI、PID规律对系统调节质量的影响？答案：P调节器，有一个相对较大的超调量，有较长的调节时间，存在静态误差。
PI调节器，综合了P调节器和I调节器两者的性质。
它的超调量及调节时间与P调节器差不多，但没有静态误差。
PID调节器兼有比例、积分和微分作用的特点，只要三个调节作用配合得当就可以得到比较好的调节效果，它具有比PD调节还要小的超调量，积分作用消除了静态误差，但由于积分作用的引入，调节时间比PD调节器要长。
3-3 在相同衰减率的前提下，为什么采用PI规律的比例带δ要采用P规律时选择得大一些？答案：PI调节器兼有比例调节作用和积分调节作用的特点，由于积分调节作用是随时间而逐渐增强的，与比例调节作用相比较过于迟缓，在改善静态品质的同时却恶化了动态品质，使过渡过程的振荡加剧，甚至造成系统不稳定。
为保证相同衰减率，要通过增大比例带值来削弱振荡倾向。
3-4 怎样判别调节对象被控制的难易程度？答案：不论调节对象有无自平衡能力，都可统一用ε、ρ、τ三个特征参数来表示对象的动态特性。
调节对象惯性越大、迟延越大越难被控制 3-6 为何积分调节器称为无差调节器？答案：具有积分作用的调节器，只要对象的被调量不等于给定值，执行器就会不停地动作，只有当偏差等于零时，调节过程才结束；调节过程结束，则必然没有偏差，这是积分作用的特点。
因此，积分作用调节器也称为无差调节器。
第四章习题4-1 调节系统如图4-13所示，试分别求当K =10和K =20时，系统的阻尼比 ζ、无阻尼自然振荡频率ωn 、单位阶跃响应的超调量M p 、峰值时间t p 、衰减率ψ、调节时间t s 和稳态误差e (∞)，并讨论K 的大小对过渡过程性能指标的影响。
解:系统的闭环传递函数为2()10()()1010C s KG s R s S S K==++二阶系统传递函数的通用形式为'222()2nn nK G s S S ωζωω=++二式比较，可得, K’=1n ω=ζ=K =10时，10n ω==0.5ζ==由此可以求得：阻尼振荡频率8.66(/)d nrad s ωω==== 峰值时间 0.363()8.66pd t s ππω===超调量0.57716.3%p M eeπζπ--===衰减率2 1.1541197.3%eeπζπψ--=-=-=调节时间采用2%的误差带 ： 440.8()5sn t s ζω≈==采用5%的误差带 ： 330.6()5sn t s ζω===稳态误差0'2220()1()1()lim 11[()]lim 1lim 21'0S S nS n n e c SC s S G s SK S S K ωζωω→→→∞=-∞=-=-⋅=-++=-=K =20时，n ω==ζ==阻尼振荡频率13.23(/)d nrad s ωω=== 峰值时间 0.237()13.23pd t s ππω=== 超调量/0.25839.3%p M eeπζπ--===衰减率20.5161180.4%eeπζπψ--=-=-=调节时间采用2%的误差带 ： 440.8()5s n t s ζω≈==采用5%的误差带 ： 330.6()5s n t s ζω===稳态误差()1'0e K ∞=-=4-2 调节系统如图4-14所示，试分别求出当系统的瞬态响应为ψ=0.75和ψ=0.9时的 δ 值。
解：由系统方框图可写出闭环特征方程式：11105(110)S S δ+=+整理得：21101050S S δ++= 考虑到二阶系统的标准形式为：0222=++nn S S ωξω可见：n ω=, 120nξω= 当取ψ=0.75时，阻尼比ξ=0.216，据此可求得： 22180.37350δζω=== 当取ψ=0.9时，阻尼比ξ=0.344，据此可求得：22180.94750δζω===4-3 试用劳斯判据和古尔维茨判据确定下列特征方程式的系统的稳定性。
如果不稳定，指出在S 右半平面根的个数。
（1）0516188234=++++S S S S (2)053232345=+++++S S S S S （3）025103234=++++S S SS (4)01681023=+++S S S答案: (1) 劳斯阵列：43210118581616513.55S S S S S第一列元素全为正，所以系统稳定。
(2) 劳斯阵列：54321013312512453.255S S S SS S --第一列元素符号改变两次，所以系统不稳定，有2个根在S 右半平面。
(3)劳斯阵列：4321035210147210153472S S S S S - 第一列元素符号改变两次，所以系统不稳定，有2个根在S 右半平面。
(4) 劳斯阵列：32101810166.416S S S S第一列元素全为正，所以系统稳定。
4-4 已知系统特征方程式如下，试求系统在S 右半平面的根数。
（1）0482*******345=+++++S S S S S （2）025********345=+++++S S S S S （3）0108744423456=+--+-+S S S S S S 答案: (1) 劳斯阵列：5 4 3 2 111232 32448 416 124800SSSSS由于出现全零行，故用2S行系数构成辅助多项式。
2f(s)=12S+48f'(s)=24S5 4 3 2 1 011232 32448 416 1248 24048SSSSSS第一列元素全为正，说明特征方程式没有正根，而由辅助方程式，212S+48=0S=j2和S=-j2这就是系统特征方程式的两对虚根，因此系统边界稳定。
(2) 劳斯阵列：5 4 3 2 111235 32025 1638030 52500SSSSS由于出现全零行，故用2S行系数构成辅助多项式2f(s)=5S+25f'(s)=10S5 4 3 2 1 011235 32025 1638030 52510025SSSSSS第一列元素全为正，说明特征方程式没有正根，而由辅助方程式25S+25＝0S=jS=-j 这就是系统特征方程式的两对虚根，因此系统边界稳定。
4-5 调节系统如图所示,G1(s)=K,G2(s)=1/s(0.1s+1)(0.2s+1)习题4-5图（1） 确定系统稳定时的K 值范围；（2） 如果要求闭环系统的根全部位于1-=S 垂线之左，K 值范围应取多大？ 答案: (1)系统特征方程 11()2()10(0.11)(0.21)KG s G s s s s +=+=++，即(10)(5)500s s s K +++= 321550500s s s K +++= 劳斯阵列：32115015501050350S KS KS S K-系统稳定，则需第一列元素全为正，10500,5003KK ->>所以015K <<。
(2) 用11-=s s 代入特征方程中，可得32111(1)15(1)50(1)500s s s K -+-+-+= 32111122334500s s s K ++-+=3121110112312503431050125034S K S K S S K ---要求闭环系统的根全部位于1-=S 垂线之左，则310500,5034012KK ->->，即0.68 6.2K <<。
4-6 已知单位负反馈系统的开环传递函数为 2(0.50.1)()(1)(0.51)K S G s S S S S +=+++试确定系统稳定时的K 值范围。
答案: (1)系统特征方程 2(0.50.1)1()1(1)(0.51)K S G s S S S S ++=++++＝0 即；2(1)(0.51)S S S S ++++(0.51)K S +＝0 4320.5 1.520.510s s s s Ks K +++++=43210.5211.510.5(2.50.25)11.5(10.5) 2.25(2.50.25)1S k S k S S k k S +-+--系统稳定，则需第一列元素全为正，2.50.25 1.5k- >0 (10.5) 2.25(2.50.25)k k +--＞0即05<K <第五章习题5-1 求输入信号为)30sin(︒+t 的单位反馈系统的稳态输出，已知系统的开环传递函数为：110)(+=s s G k 解：闭环系统的传递函数为：G(s)=10/(s+11) 频率特性G(jw)=10/(jw+11)由w=1，G(j1)=10/(j1+11)=故C （t ）=0.905sin(t+)=0.905sin(t+)5-2 自动调节系统的传递函数为)1)(1()(21s T s T ks G ++=写出系统的幅频特性和相频特性的表达式。
o19.5905.0111122101-∠=∠*-tg oo19530⋅-o81.24解：1112()12()(1)(1)j tg T tg T k k G j e j T j T ωωωωω---+==++幅频特性()kM ω=相频特性1112()()tg T tg T θωωω--=-+ 5-3 已知各系统的开环传递函数，试用奈魁斯特判断各闭环系统的稳定性。