第二章课后习题答案常同立液压控制系统（上册）

 

习题2-1

参考答案：

动力学是关于电荷运动、液流运动、机械运动分别与电气信号（电流或电压）、液流信号（压力或流量）、机械信号（力或速度）之间物理规律得科学。

参阅书第28页。

 

习题2-2

参考答案：

（1）直观表达系统结构

（2）可详尽亦可概略地表达系统与外部联系。详尽的方块图可以清晰地表达系统构成元件以及他们之间的逻辑关系。概略的方块图则表达系统外联端口间的逻辑关系。

参阅书第31至32页。

 

习题2-3

参考答案：

（1）可以表达系统输入信号与输出信号间的逻辑关系。

（2）可以表达系统的内部构成与结构。

（3）可以表达系统的固有特性。

（4）传递函数的分母描述了系统的固有特性。

（5）传递函数的分子描述了系统输入与输出间的数量关系

参阅书第30至37页。

 

习题2-4

参考答案：

（1）线性系统具有确定的物理规律。

（2）线性系统具有叠加性。

利用叠加性，可以将多输入多输出线性系统分解为单输入单输出线性系统。

参阅书第42至44页。

 

习题2-5

参考答案：

一般地，动力学模型正确建立的条件下，因详尽而产生复杂的动力学模型可以更精细地描述系统。

但是人脑求解微分方程或理解微分方程的能力弱，因而分析和设计动力学系统时需要抓住主要矛盾忽略次要矛盾，需要将系统简化。

对于工程应用而言，上述问题答案经常是否定的。大量的工程上使用的控制系统都是在相对简单的模型上设计的。也就是说，在控制系统分析与综合过程中经常遇到复杂模型化简问题。

参阅书第44至45页。

 

习题2-6

暂缺  公式输入太麻烦

 

习题2-7

暂缺  公式输入太麻烦

习题2-8

暂缺  公式输入太麻烦

  

习题2-9

暂缺  公式输入太麻烦

 

习题2-10

参考答案

参见书第48页

 

 

2-11

参考答案

时域指标：

（1）上升时间。

（2）峰值时间。

（3）调节时间。

频域指标：

（1）±3dB频带宽度。

（2）相位滞后90频带宽度。

（3）穿越频率（幅值穿越频率）。

参阅书第52至54页。

 

 

习题2-12

参考答案

暂缺  公式输入太麻烦

超前校正装置是一种高通滤波器，它能产生的校正效果如下：

（1）不改变高频段幅频特性，而压低低频段幅频特性；

（2）在低频与中频段产生明显相位超前角，补偿系统中其他环节造成的相位滞后。

参阅书第55页。

 

 

习题2-13

参考答案

 低频段，PID控制器主要是PI作用，在中频段主要是PD作用，因而PID控制器也称为滞后—超前校正器，既能改善系统稳态性能，又能提高系统的动态性能。PID控制器一般由运算放大器构成有源校正器。工程实际中用的滞后—超前校正网络通常是无源网络，替换时需要注意这一点。 

 

习题2-14

参考答案

（1）变积分环节为惯性环节

（2）改变时间常数。

（3）增大系统阻尼比。

（4）增大系统环路增益。

（5）减小死区等非线性

参阅书第57至58页。

 

习题2-15

参考答案

由于工程技术人员往往对离散系统的z域远没有对连续系统的s域更为熟悉，因此采用连续系统分析与综合方法设计数字控制器是非常实用的方法。

 

通常，按照如下步骤用连续系统方法设计离散系统的数字控制器。

（1）构建假想的连续系统，并设计其控制器；

（2）确定采样周期 QUOTE   ；

（3）将连续控制器转变为数字控制器；

（4）依据数字控制器编写数字控制程序；

（5）运行控制程序，校验数字控制器。

参阅书第57至58页。

 

 

习题2-16

参考答案

暂缺