自动控制原理-第4版-夏德吟-课后答案.pdfVIP

版夏德吟课后答案

第一章简介

1.1

动化、机械自动化、工业过程控制和自动化等专业的重要课程

之一。本书是夏德吟教授编写的自动控制原理课程的第版，

主要针对大学本科生进行授课。

1.2主要内容

本书共分为六个部分，分别是自动控制基础、一阶惯性系

统、二阶惯性系统、校正器设计、稳定性分析和设计、多变量

系统控制。

1.3课后答案

本书为了帮助学生更好地学习和理解自动控制原理，特别

编写了课后习题，并提供了课后答案，供学生参考和自学使用。

下面是第4版自动控制原理的课后答案。

自动控制基础

2.1控制系统基础知识

控制系统是由输入、输出和反馈

组成的一种系统，用于控制和调节系统的运行状态，使系

统保持在期望的状态。

2.控制系统的基本要素有哪些？控制系统的基本要素

有输入、输出、执行器和传感器。

3.什么是开环控制系统？开环控制系统是一种不考虑

系统输出与期望输出之间差异的控制系统，只根据输入信

号给予执行器驱动，没有反馈环节。

4.什么是闭环控制系统？闭环控制系统是一种根据系

统输出与期望输出之间差异进行调节的控制系统，通过传

感器获取系统输出，并与期望输出进行比较，然后调节执

行器来达到期望输出。

2.2控制系统的数学建模

1.什么是传递函数？传递函数是用来描述线性时不变

系统的输入输出关系的函数，通常用G(s)表示，其中s为

复变量。

系统的零点是传递函数

为0的点，系统的极点是传递函数为无穷大的点。

3.什么是单位阶跃响应？单位阶跃响应是指输入信号

为单位阶跃函数时系统的输出响应。

4.什么是单位脉冲响应？单位脉冲响应是指输入信号

为单位脉冲函数时系统的输出响应。

1.什么是系统的稳定性？系统的稳定性是指系统的输

出在无穷大时间内是否趋于稳定，即系统的输出是否收敛。

2.什么是系统的阻尼比？系统的阻尼比是描述系统阻

尼程度的参数，用ζ表示。

3.什么是系统的过冲量？系统的过冲量是指系统输出

超过期望输出的最大幅值与期望输出之间的差值。

4.什么是系统的上升时间？系统的上升时间是指系统

从初始状态到达期望输出的时间。

一阶惯性系统

3.1一阶惯性系统的数学建模

一阶惯性系统的

传递函数一般用G(s)=1/(τs+1)表示，其中τ是系统的时间

常数。

2.什么是一阶惯性系统的时间常数？一阶惯性系统的

时间常数是指系统输出变化到63.2%所需的时间。

3.一阶惯性系统的阶跃响应是什么？一阶惯性系统的

阶跃响应为y(t)=1e^(t/τ)，其中y(t)为系统的输出，t为

时间。

3.2一阶惯性系统的时域分析

1.如何判断一阶惯性系统的稳定性？一阶惯性系统的

稳定性取决于系统的时间常数，当时间常数大于零时，系

统是稳定的。

2.如何计算一阶惯性系统的阻尼比？一阶惯性系统没

有阻尼比的概念，因为它只有一个极点。

一阶

惯性系统的上升时间为τ，没有过冲量的概念。

二阶惯性系统

4.1二阶惯性系统的数学建模

1.二阶惯性系统的传递函数是什么？二阶惯性系统的

传递函数一般用G(s)=ω_n2/(s2+2ζω_ns+ω_n^2)表示，其中

ω_n是系统的固有频率，ζ是系统的阻尼比。

2.什么是二阶惯性系统的固有频率？二阶惯性系统的

固有频率是指系统在没有阻尼的情况下的振荡频