控制工程作业答案汇总

1-6 试说明如题图1-6(a)所示液面自动控制系统的工作原理。若将系统的结构改为如题图1-6(b)所示，将对系统工作有何影响？

答：（a ）图所示系统，当出水阀门关闭时，浮子处于平衡状态，当出水阀门开启，有水流出时，水槽中的水位下降，浮子也会下降，通过杠杆作用，进水阀门开启，水流进水槽，浮子上升。

（b ）图所示系统，假设当前出水阀门关闭时，浮子处于平衡状态，当出水阀门开启，有水流出时，水槽中的水位下降，浮子也会下降，通过杠杆作用，进水阀门会随着水的流出而逐渐关闭，直至水槽中的水全部流出。

2-7 用拉氏变换的方法解下列微分方程 （2）220,(0)0,(0)1x x x x x ''''++===

2222"2'20(0)0,'(0)1

()(0)'(0)2()2(0)2()0(22)()111

()22(1)1

()sin t x x x x x s x s sx x sx s x x s s s x s x s s s s x t e t

-++===--+-+=++==

=

++++=解：

3-1求题图3-1(a)、(b)所示系统的微分方程。

(a) (b)

题图1-6 液面自动控制系统

(b)

题图 3-1

（b ）解：(1) 输入f(t),输出y(t)

(2)引入中间变量x(t)为12,k k 连接点向右的位移，（y>x ） (3)12()=-k x k y x ①

()"2f k y x my --= ②

(4)由①、②消去中间变量得："12

12

k k my y f k k +=+

3-2 求题图3-2(a)、(b)、(c)所示三个机械系统的传递函数。图中，x 表示输入位移，y 表示输出位移。假设输出端的负载效应可以忽略。

（b ）解：（1）输入,r x 输出c x

（2）引入中间变量x 为1k 与c 之间连接点的位移 ()>>r c x x x

（3）''1()()-=-r c k x x c x x ① ''2()-=c c c x x k x ②

（4）消去中间变量x,整理得：

'

'1221

()++=c c r c k k x k x cx k （5）两边拉氏变换：

1221

()

()()()++=c c r c k k sX s k X s csX s k （6）传递函数：12

2

1

()()()()=

=++c r X s cs

G s c k k X s s k k

题图3-2

3-3 证明题图3-3(a)和(b)所示系统是相似系统。

解：（a ）(1)输入r u ，输出c u

（2）系统的传递函数：s

C R s C R s

C R s u s u s G r c 221122111)

()()(+++

+=

=

1

)

1)(1(2122112

21211122++++++=

s C R s C R s C R s C C R R s C R s C R （b ）（1）输入r x ，输出c x

（2）引入中间变量x 为1k 与c 1之间连接点的位移 ()>>r c x x x

（3）''11()=-c k x c x x ① '''

'122()()()-=-+-c r c r c c x x k x x c x

x ② （4）两边拉氏变换：111()()()=-c k x s c sx s c sx s ①

112222()()()()()()-=-+-c r c r c c sx s c sx s k x s k x s c sx s c sx s ②

（5）消去中间变量)(s x 整理得：

11222211()

()()()()++=++c c c r r k c sx s k x s c sx s k x s c sx s k c s

（6）传递函数：2121

21221112212

(1)(1)()1+

+=++++c s c s k k G s c c s c s c s c s

k k k k k

（a ）和（b ）两系统具有相同的数学模型，故两系统为相似系统。

(a)

3-5 已知一系统由如下方程组组成，试绘制系统结构图并求闭环传递函数C(s)/R(s)。

[]111

78

()()()()()

()()

=--X s G s R s

G s G s G s C s []22163()()()()()=-X s G s X s G s X s []3253()()()()()=-X s X s G s C s G s 43()()()=C s G s X s

解：根据系统方程组可绘制系统结构图，如题图3-5所示。

由 ()()22163

3253

,=-=-X G X G X X X G C G 可得： 231

353236

1-=+G G X G G C X G G G 代入()11178=--X G R G G G C 得 ()23117835

3236

1G G G R

G G G C

G G C X G G G ---????=

+ 又因为 43=C G X 故 ()234117

8345

236

1G G G G R G G G C G G G C C G G G -

--

????

=

+ 即

()()()1234236345123

478

1C s G G G G R s G G G G G G G G G G G G =

+++- 又解：（1）运用结构简化的办法，将3()X s 的引出点后移，可得系统的前向通道传递函数为

题图3-5 系统结构图

342

3451234

1

346236345

2

3454

1111+=++++G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G 则系统的闭环传递函数为

1234

236345123478236345

1()()1()1++=+-++G G G G G G G G G G C s G G G G R s G G G G G G G G 12342363451234781()=

+++-G G G G G G G G G G G G G G G G （2）运用信号流图的办法，本系统有一条前向通道，三个单独回路，无互不接触回路

123623453123478,,()=-=-=--L G G G L G G G L G G G G G G

123236345123471()1()L L L G G G G G G G G G G G G ?=-++=+++-

11234p G G G G =， 11?=

由梅逊公式可得系统的传递函数为

()()()

1234236345123478

1i i p C s G G G G R s G G G G G G G G G G G G ?==

?+++-∑

3-6 试简化题图3-6所示系统结构图，并求出相应的传递函数()/()C s R s 和()/()C s N s 。

解：当仅考虑()R s 作用时，经过反馈连接等效可得简化结构图（题图3-6(a)），则系统的传递函数为

题图3-6

题图3-6（a ）()R s 作用时的简化结构图

12221212

22123

322

1()()111-==-++-G G G H G G C s G G R s G H G G H H G H

当仅考虑()N s 作用时，系统结构如题图3-6（b ）所示。系统经过比较点后移和 串、并联等效，可得简化结构图，如题图3-6（c ）所示。则系统传递函数为 1122121221322123

(1)()

()1()1--==

---+G H G G G G H C s N s G H G H G H G G H

又解：可用信号流图方法对结果进行验证。 题图3-6系统的信号流图如题图3-6（d ）所示。

当仅考虑()R s 作用时，由图可知，本系统有一条前向通道，两个单独回路，无互不接触回路，即

题图3-6（d ）系统信号流图

题图3-6(b) ()N s 作用时的系统结构图

N

题图3-6（c ）()N s 作用时的简化结构图

N

()12221231212322,,11L G H L GG H L L GG H G H ==-?=-+=+-

1121,1p G G =?=

由梅逊公式可得系统的传递函数为

1222123

()()1?==

?-+∑i i

p G G C s R s G H G G H 当仅考虑()N s 作用时，由图可知，本系统有两条前向通道，两个单独回路，无互不接 触回路，即

()12221231212322,,11L G H L GG H L L GG H G H ==-?=-+=+-

12p G =， 11?= 2121p G G H =-， 21?=

由梅逊公式可得系统的传递函数为

212122123

()()1?-==

?-+∑i i

p G G G H C s N s G H G G H .

3-7 已知某系统的传递函数方框如题图3-7所示，其中，R (s )为输入，C (s )为输出，N (s )为干扰，试求，G (s )为何值时，系统可以消除干扰的影响。

解：()()()()()

4123

1231-=

=

++N CN C s k s k k G s k s N s s k k k s Ts φ 若使()()()0==N CN C s s N s φ， 则412()0-=k s k k G s ，即412

()=

k s

G s k k

3-8 求题图3-8所示系统的传递函数()/()C s R s 。

解：1234

231123212343344

()1=-+-+G G G G G s G G H G G G H G G G G H G G H

3-9 求题图3-9所示系统的传递函数()/()C s R s 。

解：()1234

12312123343

1G G G G G S G G G H H G G G H G H +=-++

3-10 求题图3-10所示系统的传递函数()()C s R s 。

题图3-8

题图3-9

题图3-10

解：12345125

12123212345125

()1+=+-++G G G G G G G G G s G G H G G H G G G G G G G G

3-11 求题图3-11所示系统的传递函数()()C s R s

解：（b ）

1123452156

t G G G G G t G G G ==

112112321343

1213243

i

i

l G H l G H l G H l

G H G H G H =-=-=-=---∑

212312222413233423

2231224133423

j

j

l G G H H l G G H H l G G H H l

G G H H G G H H G G H H ====++∑

3234123l G G G H H H =

1231i j k i

j

k

l l l ?=-+-∑∑∑

11?= 21?=

12345156213243231224133423234123213243231224133423234123

(1)()1G G G G G G G G G H G H G H G G H H G G H H G G H H G G G H H H G s G H G H G H G G H H G G H H G G H H G G G H H H ++++++++=

+++++++

题图3-11

(a)

R )

s

(b)

3H -

2H - 1H - R ()

s

4-4 如题图4-4所示的电网络，试求其单位阶跃响应、单位脉冲响应和单位斜坡响应，并画出相应的响应曲线。

解：如图RC 电网络的传递函数为：

1

()1

=

+G s RCs

T RC = （1）单位阶跃响应：

()11t t RC

T

c t e

e

--

=-=-

单位阶跃响应曲线如题图4-4(a)所示。

（2）单位脉冲响应：

11()t t

RC

T c t e e T RC

--==

单位脉冲响应曲线如题图4-4(b)所示。

（3）单位斜坡响应：

()(1)(1)t t

RC

T

C t t T e t RC e

-

-=--=--

单位斜坡响应曲线如题图4-4(c)所示。 4-7 设单位反馈控制系统的开环传递函数为

1

()(1)

G s s s =

+

t

题图4-4(a) 系统的单位阶跃响应曲线

(c t t

题图4-4(c) 系统的单位斜坡阶跃响应曲线

(c t t

题图4-4(b) 系统的单位脉冲阶跃响应曲线

试求系统的上升时间、峰值时间、最大超调量和调整时间。 解：系统的闭环传递函数为

2

1

()1

s s s Φ=

++ 因为 21n ω= 所以

1n ω=

又因为 21n ξω= 所以 0.5ξ=

111r cos t 2.42()d s πξω----====

t 3.63()p d s πω=

===

0016.3p M e

e

===

3

3

6()0.020.5

s n

t s ξω=

=

=?=

或者

4

4

8()0.050.5

s n

t s ξω=

=

=?=

系统的单位阶跃响应曲线如题图 4-7所示。

4-10 题图4-10为某数控机床系统的位置随动系统的方框图，试求：

（1）阻尼比ξ及无阻尼比固有频率n ω。 （2）求该系统的p M ，p t 和s t 。

题图4-7 系统的单位阶跃响应曲线

题图4-10

解：（1）系统的闭环传递函数为9

1

)(2++=s s s Φ

由系统的闭环传递函数得

392=?=n n ωω

17.06

1

2112==

=

?=n

n ωξξω （2

）58.8%p

M e e ===

1.062()=

===p d t s πω

0.02?=时4

4

4

7.84()0.173

s n

n

t s ξωξω=

=

=

=?

0.05?=时3

3

5.88()0.173

s n

t s ξω=

=

=?

系统的单位阶跃响应曲线如题图4-10(a)所示。

4-12 要使题图4-12所示系统的单位阶跃响应的最大超调量等于25%，峰值时间p t 为2秒， 试确定f K K 和的值。

解：系统的闭环传递函数为

2 ()f K

s s KK s K

Φ=

++

因为25%p M e ==

解得

0.4ξ=

题图4-12

题图4-12(a) 系统的单位阶跃响应曲线

又因为 2 p

t =

=

解得

1.71

n ω= 和二阶系统的标准式比较，有

22 1.71 2.92n K ω=== 220.4 1.71 1.368f n KK ξω==??=

解得 0.47

, 2.9

f K K == 系统的单位阶跃响应曲线如题图4-12(a)所示。 4-14 设单位负反馈系统的开环传递函数为

)

2)(1()()(++=

s s s K s H s G

试确定系统稳定时开环放大系数（开环增益）K 值的范围。 解：根据系统的开环传递函数可得系统的特征方程为

32D()320s s s s K =+++=

列出劳斯表如下：

3s 1 2 2s 3 K

1s

63

K

- 0s K

若系统稳定，则： （1）

63

K

->0,即K<6； （2）K>0;

所以系统稳定时K 值的范围为：0

()(1)(5)

K

G s s s s =

++

求斜坡函数输入时，系统的稳态误差0.01ss e =的K 值。

解：

5()(1)(1)

5

K

G s s s s =

++ 所以，开环增益为 5

K K *

= 型次 1ν= 输入()r t t =

150.01ss ss e K K

ε*==

== 则 500K =

4-16 如题图4-16所示系统，已知s

s N s R 1

)()(==，试求输入)(s R 和扰动)(s N 作用下的 稳态误差。

解：（1）只考虑1

()R s s

=

作用于系统时，()0N s =，系统的结构图如题图4-16（a ）所示。

由题图4-16(a)可知，系统的开环传递函数为

4

()41

G s s =

+

题图4-16

题图4-16 (a) ()0N s =时系统的结构图

因为系统为0型系统，且1()R s s

= 所以，系统的稳态偏差为

11

0.2114

R

ss K ε=

==++ 又因为 ()1H s = 所以，有

0.2R R ss ss e ε==

（2）只考虑1

()N s s

=

作用于系统时，()0R s =，以偏差()0n E s =为输出时系统的结构图如题图4-16（c ）所示。

由题图4-16(c)可知

4111

()()()4531N NE s E s s N s s s s

Φ+==-

??++ 所以 0

(41)1

lim ()lim 0.2(45)(31)N ss N s s s sE s s s s s

ε→→-+==?

?=-++

又因为

()1H s =

所以，有

0.2N N ss ss e ε==-

（3）当1

()()==

R s N s s

同时作用于系统时 0.20.20=+=-=R N ss ss ss e e e

4-17 设单位反馈系统的开环传递函数为

100

()(0.11)

G s s s =

+

试求当输入信号2()245r t t t =++时，系统的稳态误差。 解：(1) 系统的闭环传递函数为

2100

()0.1100

s s s Φ=

++

该系统为二阶系统，且特征方程的各项系数都大于0，所以系统就稳定。 （2）系统在输入信号作用下的误差传递函数为

100

1.0)

11.0()(11)(2

+++=+=

s s s s s G s e Φ （3）输入信号2

()245r t t t =++的拉氏变换为321042)(s

s s s R ++= （4）利用终值定理可求得系统的稳态误差为

∞→+++++===∞

→∞

→∞

→)10

42(1001.0)11.0(lim )()(lim )(lim 3

22s s s s s s s s

s R s s s sE e s e s s ss Φ

又解：由于Ⅰ型系统在阶跃输入信号作用下的稳态误差为0，在斜坡输入信号作用下的稳态误差为

v

K

，在加速度输入信号作用下的稳态误差为∞，该系统为Ⅰ型系统，所以其在给定输入信号作用下的稳态误差为∞。

6-2 已知系统的单位阶跃响应为49()1 1.80.8t t c t e e --=-+，0≥t ；试求系统幅频特性和相频特性。

解：

49()1 1.80.8t t c t e e --=-+ 1 1.80.8()49

C s s s s =

-+

++ 1 1.80.8()3649()()()()1()(4)(9)C s s s s C s s R s s R s s s s

ΦΦ-+

++=?===

++

()()49A arctg arctg ωω

ω?ω=--

6-6 画出下列各开环传递函数的奈奎斯特图，并判别系统是否稳定。 （1） )

11.0)(1(100

)()(++=

s s s H s G

解：系统的频率特性为

222100(10.1) 1.1100()()(1)(0.11)(1)(10.01)j G j H j j j ωωωωωωωω??--??==

++++ )

01.01)(1(110)01.01)(1()1.01(10022222ωωω

ωωω++-++-=j

①当0=ω时，[]100)()(R e =ωωj H j G ，[]0)()(I e =ωωj H j G ， 0)(=ω? ②当∞→ω时，[]0)()(R e =ωωj H j G ，[]0)()(I e =ωωj H j G ， 180)(-=ω? 系统的奈奎斯特图在第Ⅲ和第Ⅳ象限间变化，且不包围点(-1，j0），MATLAB 验证如题图6-6(a)所示，该系统稳定。

（3） )

11.0)(1(200)()(++=

s s s s H s G 解：系统的频率特性为

[]

)01.01)(1()1.0(1.1200)11.0)(1(200

)()(22232ωωωωωωωωωωω++-+-+=

++=j j j j j H j G

)

01.01)(1()11.0(200)01.01)(1(220

2

2222ωωωωωω++-+++-=j ①当0=ω时，[]220)()(R e =ωωj H j G ，[]-∞=)()(I e ωωj H j G ， 90)(-=ω?

②当∞→ω时，[]0)()(R e =ωωj H j G ，[]0)()(I e =ωωj H j G ，

270)(-=ω?

③与实轴的交点

令[]0)()(I e =ωωj H j G ，解得 16.3=x ω 则[]1.18)()(R e -=x x j H j G ωω

系统的奈奎斯特图在第Ⅱ和第Ⅲ象限间变化，且包围点(-1，j0）一圈，MATLAB 验证如题图6-6(c)所示，该系统不稳定。

（8）)

14()

16.0(50)()(2++=

s

s s s H s

G

解：系统的频率特性为

)

161(170)161()4.21(50)161()4.34.21(50)14()16.0(50)()(222222222ωωω

ωωωωωωωωωωωω++++-=+--+=+-+=j

j j j j H j G ①当0=ω时，[]-∞=)()(R e ωωj H j G ，[]∞=)()(I e ωωj H j G ，

90)(-=ω?

②当∞→ω时，[]0)()(R e =ωωj H j G ，[]0)()(I e =ωωj H j G ，

180)(-=ω?

系统的奈奎斯特图在第Ⅱ象限间变化，顺时针包围点(-1，j0）半圈，MATLAB 验证如题图6-6(h)所示，该系统不稳定。

6-8 试绘制具有下列传递函数的系统的对数坐标图并判断系统的稳定性。 （2）)

2)(1(50)(++=

s s s s G 解：系统的频率特性为

)

2)(1(50

)(++=

ωωωωj j j j G

则系统的对数幅频和相频特性为

2241lg 201lg 20lg 2050lg 20)(ωωωω+-+--=L

ωωω?2arctan arctan 90)(---=

绘出系统的对数坐标图如题图6-8(b)所示。

在题图6-8(b)中，因为1=v ，需要在对数相频特性的低频段曲线向上补作

901?的垂线。

在0)(>ωL 的频段内，其对数相频特性曲线穿越

180-线一次，且为负穿越，则

1-=-=-+N N N

而0=P ，于是闭环极点位于s 右半平面的个数为

22=-=N P Z

（4）)

12.0()

10(5.2)(2

++=

s s s s G 解：系统的频率特性为

)

12.0()

10(5.2)(2

+-+=

ωωωωj j j G 则系统的对数幅频和相频特性为

2

204.01lg 20lg 40100lg 205.2lg 20)(ωωωω+--++=L

ωω

ω?2.0arctan 18010

arctan

)(--=

绘出系统的对数坐标图如题图6-8(d)所示。

在题图6-8(d)中，因为2=v ，需要在对数相频特性的低频段曲线向上补作

902?的垂

线。在0)(>ωL 的频段内，其对数相频特性曲线穿越

180-线一次，且为负穿越，则

1=-=-+N N N

而0=P ，于是闭环极点位于s 右半平面的个数为

22=-=N P Z

所以，系统闭环不稳定。

（5）)

1004()10(5.2)(2+++=

s s s s s G 解：系统的频率特性为

)

4100()

10(5.2)(2

ωωωωωj j j j G +-+=

则系统的对数幅频和相频特性为

2

22216)100(lg 20lg 2100lg 205.2lg 20)(ωωωωω+---++=L

噪声污染控制工程实验

噪声污染控制工程实验 实验一道路交通噪声监测 一、实验目的 交通噪声是城市环境噪声的主要来源，通过实验加深对交通噪声特征的理解，掌握等效连续声级及统计声级的概念，并且希望能够提高以下技能：1、掌握声级计的使用方法。2、熟练地计算等效声级、统计声级、昼夜等效声级、标准偏差。二、测量仪器 采用积分声级计和噪声频谱分析仪。 三、实验条件 测量时应该无雪、无雨，加防风罩。使传声器膜片保持干净。 四、测点选择 测量点选在两个路口间、交通干线路边的人行道上，传声器距离路中心7.5m 处。测点在路段中间，距两交叉路口应该大于50m，小于100m。测点距地面1.2m(无支架手持时距人身体0.5m)，尽量避免周围反射物体（离反射物体最短距离3.5m）对测试结果的影响。 五、测量方法和步骤 1.准备号复合条件的测试仪器，对传声器进行校正，检查声级计的电池电压是否足够 2.在选定的位置布置测点，并标注在城市街区图中。 3.在规定时间（白天8：00～12：00，14：00～18：00；夜间22：00～05：00），每个

测点每隔5s读取瞬时A声级，连续读取200个数据，同时记录车的种类和数量及车的总流速（辆/h）。

4.计算噪声瞬时声级的标准偏差 () ∑=--= n i i L L n 1 2 11σ（dB ） 5.测量后，用校正器对传声器再次进行校正，要求测量前后传声器的灵敏度相差不大于2dB ，否则重新测量。 六、数据处理 将测得的200个A 声级数据，按照从大到小的顺序排列，读出L10(第20个)、L50（第100个)、L90（第180个)的声级值，得到统计声级L10 、L50 、L90,由于交通噪声的声级起伏一般复合正态分布，所以等效声级根据下式近似值计算: 七、测试报告的内容和要求 1.测试路段及环境简图；测试时段；车辆类型、数量及流速； 2.测试数据列表（自己设计表格），标出统计声级L10 、L50 、L90,计算出等效连续声级Leq ，依据该路段所处区域的环境噪声标准（查资料列出），判断交通噪声是否超标。 八、注意事项 声级计属于精密仪器，使用时要格外小心，防止碰撞、跌落,防止潮湿淋雨。 九、思考题 1、你监测的路段是否超过了交通噪声标准? 2、请提出减少交通噪声污染的措施。 ()60 2 901050 L L L L eq -+ ≈

控制工程作业答案

1-6 试说明如题图1-6(a)所示液面自动控制系统的工作原理。若将系统的结构改为如题图1-6(b)所示，将对系统工作有何影响？ 答：（a ）图所示系统，当出水阀门关闭时，浮子处于平衡状态，当出水阀门开启，有水流出时，水槽中的水位下降，浮子也会下降，通过杠杆作用，进水阀门开启，水流进水槽，浮子上升。 （b ）图所示系统，假设当前出水阀门关闭时，浮子处于平衡状态，当出水阀门开启，有水流出时，水槽中的水位下降，浮子也会下降，通过杠杆作用，进水阀门会随着水的流出而逐渐关闭，直至水槽中的水全部流出。 2-7 用拉氏变换的方法解下列微分方程 （2）220,(0)0,(0)1x x x x x ''''++=== 2222 "2'20(0)0,'(0)1 ()(0)'(0)2()2(0)2()0(22)()1 11 ()22(1)1()sin t x x x x x s x s sx x sx s x x s s s x s x s s s s x t e t -++===--+-+=++=== ++++=解： 3-1求题图3-1(a)、(b)所示系统的微分方程。 (a) (b) 题图1-6 液面自动控制系统 (b) 题图 3-1

（b ）解：(1) 输入f(t),输出y(t) (2)引入中间变量x(t)为12,k k 连接点向右的位移，（y>x ） (3)12()=-k x k y x ① ()"2f k y x my --= ② (4)由①、②消去中间变量得："12 12 k k my y f k k +=+ 3-2 求题图3-2(a)、(b)、(c)所示三个机械系统的传递函数。图中，x 表示输入位移，y 表示输出位移。假设输出端的负载效应可以忽略。 （b ）解：（1）输入,r x 输出c x （2）引入中间变量x 为1k 与c 之间连接点的位移 ()>>r c x x x （3）'' 1()()-=-r c k x x c x x ① '' 2()-=c c c x x k x ② （4）消去中间变量x,整理得： ' '1221 ()++=c c r c k k x k x cx k （5）两边拉氏变换： 1221 () ()()()++=c c r c k k sX s k X s csX s k （6）传递函数：12 2 1 ()()()()= =++c r X s cs G s c k k X s s k k 题图3-2

控制工程基础第三版机械工业出版社课后答案

控制工程基础习题解答 第一章 1-5．图1-10为张力控制系统。当送料速度在短时间内突然变化时，试说明该控制系统的作用情况。画出该控制系统的框图。 图1-10 题1-5图 由图可知，通过张紧轮将张力转为角位移，通过测量角位移即可获得当前张力的大小。 当送料速度发生变化时，使系统张力发生改变，角位移相应变化，通过测量元件获得当前实际的角位移，和标准张力时角位移的给定值进行比较，得到它们的偏差。根据偏差的大小调节电动机的转速，使偏差减小达到张力控制的目的。 框图如图所示。 角位移 题1-5 框图 1-8．图1-13为自动防空火力随动控制系统示意图及原理图。试说明该控制系统的作用情况。

该系统由两个自动控制系统串联而成：跟踪控制系统和瞄准控制系统，由跟踪控制系统 获得目标的方位角和仰角，经过计算机进行弹道计算后给出火炮瞄准命令作为瞄准系统的给定值，瞄准系统控制火炮的水平旋转和垂直旋转实现瞄准。 跟踪控制系统根据敏感元件的输出获得对目标的跟踪误差，由此调整视线方向，保持敏感元件的最大输出，使视线始终对准目标，实现自动跟踪的功能。 瞄准系统分别由仰角伺服控制系统和方向角伺服控制系统并联组成，根据计算机给出的火炮瞄准命令，和仰角测量装置或水平方向角测量装置获得的火炮实际方位角比较，获得瞄准误差，通过定位伺服机构调整火炮瞄准的角度，实现火炮自动瞄准的功能。 控制工程基础习题解答 第二章 2-2．试求下列函数的拉氏变换，假定当t<0时，f(t)=0。 (3). ()t e t f t 10cos 5.0-= 解：()[][ ] ()100 5.05 .010cos 2 5.0+++= =-s s t e L t f L t (5). ()?? ? ? ?+ =35sin πt t f 图1-13 题1-8图 敏感元件

噪声污染控制措施方案

噪声污染防治措施 一、指导思想 为了加强本项目工程文明施工管理，强化公司广大管理人员和作业班组操作人员在施工生产过程的环境保护意识，保证施工现场周边小区居民的正常生活和身体健康，必须对施工过程中的噪声进行预防和控制。施工噪声的控制是消除外部干扰保证施工顺利进行的需要，是现代化大生产的客观要求，是国法和政府的要求，是企业行为准则。 本工程根据市建设管理部门的有关规定和文明施工以及环境保护的要求，结合本项目工程施工生产的实际情况，特制施工生产噪声污染防治措施，请上级职能部门监督执行。 二、编制依据 中华人民国《环境噪声污染防治法》 中华人民国《环境保护法》 ISO/4001系列环境管理标准 城市区域环境噪声标准GB3096—2008。 建筑施工场界噪声限值GB12523—2011。 市政府环境保护规条文 公司环境保护手册 三、工程概况

四、现场概况 本工程建设地点位于市成华区保和片区3号地块，交通较为方便。场地属岷江水系二级阶地，地势较平坦。场地为耕地，场地东南部位置为自然形成的低洼地带，西北侧位置相对较高，场地形有较小起伏，地面标高505.9-508.7m（以钻孔孔口标高为准），相对高差约3m，30米均为农田，无任何建筑物和构筑物，无地下管线。 五、结构概况 本工程地下2层，部分为核6级人防工程，主楼地下一层以上为框架/剪力墙结构，抗震为一级，主楼地下室框架结构抗震等级为二级，裙楼地下室结构抗震等级为三级，裙楼地下一层以上框架抗震等级为三级，本建筑结构的设计使用年限为50年。主楼框架-剪力墙结构为19层建筑，采用筏形基础；裙楼、纯地下室采用框架结构，独立基础。 1、地基基础 本工程主楼采用筏板式基础,天然基础承载力不能满足设计要求需对地基进行加固处理，复合地基设计要求为：处理后的复合地基承载力特征值为fspk>650kpa，群楼采用独立柱基础，以粘土层为持力

控制工程2习题解答

二 题目：已知()t t f 5.0=，则其()[]=t f L 【 】 A. 25.0s s + B. 25.0s C. 2 21s D. s 21 分析与提示：由拉氏变换的定义计算，可得()[]2 1 5 .0s t f L = 答案：C 题目：函数f (t )的拉氏变换L[f(t)]= 。 分析与提示：拉氏变换定义式。 答案：dt e t f st ? ∞ -0 )( 题目：函数()at e t f -=的拉氏变换L[f(t)]= 。 分析与提示：拉氏变换定义式可得，且f(t)为基本函数。 答案：a s +1 题目：若t e t t f 22 )(-=，则( )=)]([t f L 【 】 A. 22+s B. 3 )2(2 +s C.2 2-s D. 3 ) 2(2 -s 分析与提示：拉氏变换定义式可得，即常用函数的拉氏变换对，3 )2(2 )]([+=s t f L 答案：B 题目：拉氏变换存在条件是，原函数f(t)必须满足 条件。 分析与提示：拉氏变换存在条件是，原函数f(t)必须满足狄里赫利条件。 答案：狄里赫利 题目：已知()15.0+=t t f ，则其()[]=t f L 【 】 A. 25.0s s + B. 25.0s

C. s s 1212+ D. s 21 分析与提示：由拉氏变换的定义计算，这是两个基本信号的和，由拉氏变换的线性性质，其拉氏变换为两个信号拉氏变换的和。()[]s s t f L 1 15 .02 += 答案：C 题目：若()s s s s F ++= 21 4，则()t f t ∞→lim )=( )。 【 】 A. 1 B. 4 C. ∞ D. 0 分析与提示：根据拉氏变换的终值定理)(lim )(lim )(0 s sF t f f s t →∞ →==∞。即有 41 4lim )(lim 20 =++=→∞ →s s s s t f s t 答案：B 题目：函数()t e t f at ωcos -=的拉氏变换L[f(t)]= 。 分析与提示：基本函数t ωcos 的拉氏变换为 2 2ω+s s ，由拉氏变换的平移性质可知 ()[]() 2 2 ω +++= a s a s t f L 。 答案：()2 2ω +++a s a s 题目：若()a s s F += 1 ，则()0f )=（）。 分析与提示：根据拉氏变换的初值定理)(lim )(lim )0(0 s sF t f f s t ∞ →→==。即有 111lim 1 lim )(lim )0(0 =+ =+==→→→s a a s s t f f s s t 答案：1 题目：函数()t t f =的拉氏变换L[f(t)]= 。 分析与提示：此为基本函数，拉氏变换为 2 1s 。

过程控制工程课后作业 答案

第一章纸质作业答案 一、调节阀的流量特性是指通过调节阀的流量与阀杆行程之间的关系。 调节阀的流量特性有线性型，等百分比型，快开型，抛物线型 调节阀流量特性选择的目的主要是从非线性补偿的角度来考虑，利用调节阀的非线性来补偿广义对象中其它环节的非线性，从而使整个广义对象的特性近似为线性。 二、简单控制系统是由一个被控对象、一个测量元件及变送器、一个控制器和一个执行器所构成的单闭环控制系统，也成为单回路控制系统。 简单控制系统的典型方块图为 三．按照已定的控制方案，确定使控制质量最好的控制器参数值。 经验凑试法、临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法 四、解： (1) 选择流出量 Q为操纵变量，控制阀安装在流出管线上， o 贮槽液位控制系统的控制流程图为 (2) 被控对象：液体贮槽

被控变量：贮槽液位 操纵变量：贮槽出口流量 主要扰动变量：贮槽进口流量 五、解： (1) 选择流入量 Q为操纵变量，控制阀安装在流入管线上， i 贮槽液位控制系统的控制流程图为 为了防止液体溢出，在控制阀气源突然中断时，控制阀应处于关闭状态，所以应选用气开形式控制阀，为“+”作为方向。 操纵变量即流入量 Q增加时，被控变量液位是上升的，故对象为“+”作用方向。由于 i 控制阀与被控对象都是“+”作用方向，为使控制系统具有负反馈作用，控制器应选择反作用。 (2) 选择流出量 Q为操纵变量，控制阀安装在流出管线上， o 贮槽液位控制系统的控制流程图为

为了防止液体溢出，在控制阀气源突然中断时，控制阀应处于全开状态，所以应选用气关形式控制阀，为“-”作为方向。 操纵变量即流出量 Q增加时，被控变量液位是下降的，故对象为“-”作用方向。由于 o 控制阀与被控对象都是“-”作用方向，为使控制系统具有负反馈作用，控制器应选择反作用。 六、（1）加入积分作用后，系统的稳定性变差，最大动态偏差增大、余差减小 加入适当的微分作用后，系统的稳定性编号，最大动态偏差减小，余差不变。 （2）为了得到相同的系统稳定性，加入积分作用后应增大比例度，加入微分作用后应适当的减小比例度。 第二章纸质作业答案 一．由两个控制器组成，分别接受来自被控对象不同部位的测量信号。一个控制器的输出作为下一个控制器的给定值，后者的输出去控制执行器以改变操纵变量。从系统的结构来看，两个控制器是串级工作的，称为串级控制系统。 方框图如下 二．答： 前馈控制系统方块图

北航《机电控制工程基础》在线作业二满分答案

北航《机电控制工程基础》在线作业二 一、单选题（共 20 道试题，共 40 分。） 1. 人为地给系统施加某种测试信号，记录其输出响应，并用适当地数学模型逼近的方法又称为（）。 A. 最优控制 B. 系统辨识 C. 系统分析 D. 自适应控制 -----------------选择：B 2. 二阶系统的传递函数G(s)=5/(s2+2s+5)，则该系统是（）。 A. 临界阻尼系统 B. 欠阻尼系统 C. 过阻尼系统 D. 零阻尼系统 -----------------选择：B 3. 若已知某串联校正装置的传递函数为G(s)=(s+1)/(10s+1)，则它是（）装置。 A. 反馈校正 B. 相位超前校正 C. 相位滞后-超前校正 D. 相位滞后校正 -----------------选择：D 4. 若系统的闭环传递函数为φ(s)=1000/(s2+34.5s+1000)，则峰值时间为（）。 A. 0.2 B. 0.25 C. 0.12 D. 0.5 -----------------选择：C 5. 就连续系统和离散系统的分析工具而言，以下说法正确的是（）。 A. 二者均以拉氏变换为分析工具 B. 连续系统以拉氏变换为分析工具，离散系统以z变换为分析工具 C. 连续系统以z变换为分析工具，离散系统以拉氏变换为分析工具 D. 二者均以z变换为分析工具 -----------------选择：B 6. 由系统结构、输入外作用形式和类型所产生的稳态误差称为（）。 A. 结构性稳态误差 B. 附加稳态误差 C. 原理性稳态误差 D. 以上均不正确 -----------------选择：C

《控制工程基础》王积伟_第二版_课后习题解答(完整)

第一章 3 解：1)工作原理：电压u2反映大门的实际位置，电压u1由开（关）门开关的指令状态决定，两电压之差△u＝u1－u2驱动伺服电动机，进而通过传动装置控制 大门的开启。当大门在打开位置，u2＝u 上：如合上开门开关，u1＝u 上 ，△u＝0， 大门不动作；如合上关门开关，u1＝u 下 ，△u<0，大门逐渐关闭，直至完全关闭， 使△u＝0。当大门在关闭位置，u2＝u 下：如合上开门开关，u1＝u 上 ，△u>0，大 门执行开门指令，直至完全打开，使△u＝0；如合上关门开关，u1＝u 下 ，△u＝0，大门不动作。 2)控制系统方框图 4 解：1)控制系统方框图

2)工作原理： a)水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h ’由浮球顶杆的长度给定，杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），通过杠杆机构是进水阀的开度增大（减小），进入水箱的水流量增加（减小），水位升高（降低），浮球也随之升高（降低），进水阀开度增大（减小）量减小，直至达到新的水位平衡。此为连续控制系统。 b) 水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h ’由浮球拉杆的长度给定。杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），到一定程度后，在浮球拉杆的带动下，电磁阀开关被闭合（断开），进水阀门完全打开（关闭），开始进水（断水），水位升高（降低），浮球也随之升高（降低），直至达到给定的水位高度。随后水位进一步发生升高（降低），到一定程度后，电磁阀又发生一次打开（闭合）。此系统是离散控制系统。 2-1解： （c ）确定输入输出变量（u1，u2） 22111R i R i u += 222R i u = ?-= -dt i i C u u )(1 1221 得到：11 21221222 )1(u R R dt du CR u R R dt du CR +=++ 一阶微分方程 （e ）确定输入输出变量（u1，u2） ?++=i d t C iR iR u 1 211 R u u i 2 1-=

(整理)噪声污染控制工程复习题.

噪声复习题及参考答案 参考资料 1、杜功焕等，声学基础，第一版（1981 ），上海科学技术出版社。 2、环境监测技术规范（第三册噪声部分），1986 年，国家环境保护局。 3、马大猷等，声学手册，第一版（1984 ），科学技术出版社。 4、噪声监测与控制原理（1990 ），中国环境科学出版社。 5 、国标（GB-9660-88 ）《机场周围飞机噪声环境标准》和国标（GB-9661-88 ）《机场周围 飞机噪声测量方法》 6、环境监测技术基本理论（参考）试题集，中国环境科学出版社 7、环境噪声电磁辐射法规和标准汇编（上册），北京市环境辐射管理中心 一、填空题1．测量噪声时，要求气象条件为：无、无、风力（或）。 答：雨雪小于 5.5 米/秒（或小于四级） 2．从物理学观点噪声是指；从环境保护的观点，噪声是指。 答：频率上和统计上完全无规则的声音人们所不需要的声音3．噪声污染属于污染，污染特点是其具有、、。 答：能量可感受性瞬时性局部性4．环境噪声是指，城市环境噪声按来源可分为、、、、。答：户外各种噪声的总称交通噪声工业噪声施工噪声社会生活噪声其它噪声 5．声压级常用公式L P= 表示，单位。 答：L P=20 lgP/P ° dB（分贝） 6．声级计按其精度可分为四种类型：O 型声级计，是；Ⅰ 型声级计为；Ⅱ型声级计为；Ⅲ型声级计为，一般用于环境噪声监测。答：作为实验室用的标准声级计精密声级计普通声级计调查声级计不得 7．用A 声级与C 声级一起对照，可以粗略判别噪声信号的频谱特性：若 A 声级比 C 声级小得多时，噪声呈性；若 A 声级与 C 声级接近，噪声呈性；如果 A 声级比 C 声级还高出1-2 分贝，则说明该噪声信号在Hz 范围内必定有峰值。 答：低频高频2000-5000 8．倍频程的每个频带的上限频率与下限频率之比为。1/3 倍频程的每个频带的上限频率与下限频率之比为；工程频谱测量常用的八个倍频程段是Hz 。 答： 2 21/3 63，125 ，250 ，500 ，1k ，2k，4k ，8k 9．由于噪声的存在，通常会降低人耳对其它声音的，并使听阈，这种现象称为掩蔽。

机电控制工程基础第4次作业

机电控制工程基础第4次作业 第6章 一、判断 1．PI 校正为相位滞后校正。 2．系统如图所示，)(s G c 为一个并联校正装置，实现起来比较简单。 3．系统校正的方法，按校正装置在系统中的位置和连接形式区分，有串联校正、并联(反馈)校正和前馈（前置）校正三种。 4．按校正装置G c (s)的物理性质区分，又有相位超前(微分)校正，相位滞后(积分)校正，和相位滞后—超前(积分-微分)校正。 5．相位超前校正装置的传递函数为Ts aTs s G c ++= 11)(，系数a 大于1。 6．假设下图中输入信号源的输出阻抗为零，输出端负载阻抗为无穷大，则此网络一定是一个无源滞后校正网络。 7．下图中网络是一个无源滞后校正网络。 8．下图所示为一个系统的开环对数幅频特性，该系统是稳定的。

0.010.10.510 20 -60 -0 L () L ωd B ?020 γ=-90 -180 -ω ω 6040 20 1 20 -40 -1 .2) (ω? 9．利用相位超前校正，可以增加系统的频宽，提高系统的快速性，但使稳定裕量变小。 10．滞后－超前校正环节的传递函数的一般形式为：) 1)(1() 1)(1()(2121s T s T s aT s bT s G c ++++=，式 中a >1，b <1且b T 1>a T 2。 二、已知某单位反馈系统开环传递函数为) 12(10 )(0+= s s s G ,校正环节为 ) 12.0)(1100() 12)(110()(++++= s s s s s G c 绘制其校正前和校正后的对数幅频特性曲线以及校正环节图 形与校正后的相角裕量?)(=c ωγ 三、什么是PI 校正？其结构和传递函数是怎样的？ 四、某单位负反馈系统的结构图如图所示。 要求校正后系统在r(t)=t 作用下的稳态误差e ss ≤0.01，相位裕量γ≥45о ，试确定校正装置的传递函数

噪声污染控制工程实验

噪声污染控制工程实验 实验一 道路交通噪声监测 一、实验目的 交通噪声就是城市环境噪声的主要来源,通过实验加深对交通噪声特征的理解,掌握等效连续声级及统计声级的概念,并且希望能够提高以下技能:1、掌握声级计的使用方法。2、熟练地计算等效声级、统计声级、昼夜等效声级、标准偏差。 二、测量仪器 采用积分声级计与噪声频谱分析仪。 三、实验条件 测量时应该无雪、无雨,加防风罩。使传声器膜片保持干净。 四、测点选择 测量点选在两个路口间、交通干线路边的人行道上,传声器距离路中心7、5m 处。测点在路段中间,距两交叉路口应该大于50m,小于100m 。测点距地面1、2m(无支架手持时距人身体0、5m),尽量避免周围反射物体(离反射物体最短距离3、5m)对测试结果的影响。 五、测量方法与步骤 1、准备号复合条件的测试仪器,对传声器进行校正,检查声级计的电池电压就是否足够 2、在选定的位置布置测点,并标注在城市街区图中。 3、在规定时间(白天8:00～12:00,14:00～18:00;夜间22:00～05:00),每个测点每隔5s 读取瞬时A 声级,连续读取200个数据,同时记录车的种类与数量及车的总流速(辆/h)。 4、计算噪声瞬时声级的标准偏差 ()∑=--=n i i L L n 1211σ(dB)

5、测量后,用校正器对传声器再次进行校正,要求测量前后传声器的灵敏度相差不大于2dB,否则重新测量。 六、数据处理 将测得的200个A 声级数据,按照从大到小的顺序排列,读出L10(第20个)、L50(第100个)、L90(第180个)的声级值,得到统计声级L10 、L50 、L90,由于交通噪声的声级起伏一般复合正态分布,所以等效声级根据下式近似值计算: 七、测试报告的内容与要求 1、测试路段及环境简图;测试时段;车辆类型、数量及流速; 2、测试数据列表(自己设计表格),标出统计声级L10 、L50 、L90,计算出等效连续声级Leq,依据该路段所处区域的环境噪声标准(查资料列出),判断交通噪声就是否超标。 八、注意事项 声级计属于精密仪器,使用时要格外小心,防止碰撞、跌落,防止潮湿淋雨。 九、思考题 1、您监测的路段就是否超过了交通噪声标准? 2、请提出减少交通噪声污染的措施。 实验二 驻波管法测定吸声材料的吸声系数 一、实验目的 1、加深学生对基本理论知识的理解; 2、认识与了解驻波管法测定吸声材料的吸声系数装置的结构与原理; 3、学会测定常用材料吸声系数的方法 二、实验原理 在厅堂音响设计中,特别就是在音质设计中,广泛地要选用各种吸声材料及其构造。对吸声材料的吸声系数测试方法的了解,就是每个建筑施工、设计人员应该掌握的。驻波管法就是测定材料的吸声系数方法之一,测试的就是当声波垂直入射到材料 ()60 2901050L L L L eq -+≈

控制工程基础习题答案(1章)

第一章 1．试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。 开环控制系统具有一些特点，如系统结构比较简单、成本低、响应速度快、工作稳定，但是，当系统输出量有了误差无法自动调整。因此，如果系统的干扰因素和元件特性变化不大，或可预先估计其变化范围并可预先加以补偿时，采用开环控制系统具有一定的优越性，并能达到相当高的精度。 闭环控制系统的优点是，当系统的元件特性发生变化或出现干扰因素时，引起的输出量的误差可以自动的进行纠正，其控制精度较高。但由于控制系统中总有贮能元件存在，或在传动装置中存在摩擦、间隙等非线性因素的影响，如果参数选择不适当将会引起闭环控制系统振荡，甚至不能工作。因此，控制精度和稳定性之间的矛盾，必须通过合理选择系统参数来解决。另外，一般说来，闭环控制系统的结构复杂，相对于开环系统成本高。 2．试列举几个日常生活中的开环和闭环控制系统，并说明它们的工作原理。

3．图1-15所示是水箱液位控制系统。试说明其工作原理，找出输入量、输出量、扰动量及被控对象，并绘制出职能方框图。 图1-15 解： 图1-15所示是水箱液位控制系统，控制目的是保证液面高度不变。当出水截门打开时，水箱水位下降，通过浮子反馈实际液面高度，并与希望的液面高度比较，得出液面偏差，经过杠杆使阀门（锥塞）开大，液面上升；达到控制水位后，阀门关闭，从而保持液面高度不变。这是一个具有负反馈的闭环控制系统。 输入量（控制量）：希望的液面高度 输出量（被控制量）：实际液面高度 扰动量：流量的变化（出水截门打开导致的流量的变化） 被控对象：水箱

4. 图1-16所示是仓库大门垂直移动开闭的自动控制系统原理示意 图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理。 解: 当合上开门开关时，电位器桥式测量电路产生偏差电压，经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，使大门向上提起。与此同时，与大门连在一起的电位器点刷上移，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，开门开关自动断开。反之，当合上关门开关时，伺服电动机反向转动，带动绞盘使大门关闭。从而实现了远距离自动控制大门开闭的要求。 图1-16 题4图仓库大门垂直移动开闭的自动控制系统职能方框图

国家开放大学电大《机电控制工程基础》网络课形考网考作业及答案

国家开放大学电大《机电控制工程基础》网络课形考网考作业及答案 100%通过 考试说明：2020年秋期电大把该网络课纳入到“国开平台”进行考核，该课程共有4个形考任务，针对该门课程，本人汇总了该科所有的题，形成一个完整的标准题库，并且以后会不断更新，对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。做考题时，利用本文档中的查找工具，把考题中的关键字输到查找工具的查找内容框内，就可迅速查找到该题答案。本文库还有其他网核及教学考一体化答案，敬请查看。 课程总成绩 = 形成性考核×50% + 终结性考试×50% 形考任务1 一、判断题（共20道，每道2分） 题目1 自动控制就是在人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程的输出量按照给定的规律运行或变化。 选择一项： 对 错 题目2 反馈控制系统通常是指正反馈。 选择一项： 对 错 题目3 所谓反馈控制系统就是的系统的输出必须全部返回到输入端。 选择一项： 对 错 题目4 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，这样的系统称之为随动系统。 选择一项： 对 错 题目5 自动控制技不能提高劳动生产率。 选择一项： 对 错 题目6

对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加时，输出量的暂态过程一定是衰减振荡。 选择一项： 对 错 题目7 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出现单调过程。选择一项： 对 错 题目8 被控制对象是指要求实现自动控制的机器、设备或生产过程。 选择一项： 对 错 题目9 任何物理系统的特性，精确地说都是非线性的，但在误差允许范围内，可以将非线性特性线性化。 选择一项： 对 错 题目10 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。 选择一项： 对 错 题目11 一个动态环节的传递函数为1/s，则该环节为一个微分环节。 选择一项： 对 错 题目12 控制系统的数学模型不仅和系统自身的结构参数有关，还和外输入有关。 选择一项： 对

控制工程基础课后答案

第二章 2.1求下列函数的拉氏变换 （1）s s s s F 2 32)(23++= （2）4310)(2+-=s s s F （3）1)(!)(+-= n a s n s F （4）36 )2(6 )(2++=s s F （5） 2222 2) ()(a s a s s F +-= （6）)14(21)(2 s s s s F ++= （7）52 1 )(+-= s s F 2.2 （1）由终值定理：10)(lim )(lim )(0 ===∞→∞ →s t s sF t f f （2）1 10 10)1(10)(+-=+= s s s s s F 由拉斯反变换：t e s F L t f ---==1010)]([)(1 所以 10)(lim =∞ →t f t 2.3（1）0) 2()(lim )(lim )0(2 =+===∞ →→s s s sF t f f s t )0()0()()()](['2''0 ' 'f sf s F s dt e t f t f L st --==-+∞ ? )0()0()(lim )(lim '2''0f sf s F s dt e t f s st s --=+∞ →-+∞ +∞→? 1 )2()(lim )0(2 2 2 ' =+==+∞→s s s F s f s (2)2 ) 2(1 )(+= s s F , t te s F L t f 21)]([)(--==∴ ,0)0(2)(22' =-=--f te e t f t t 又，1 )0(' =∴f 2.4解：dt e t f e t f L s F st s --?-==202)(11 )]([)( ??------+-=2121021111dt e e dt e e st s st s

控制工程2习题解答

题目已知f t =0.5t ,则其Lftl-【】 答案：C 题目 函数f (t )的拉氏变换L[f(t)]= _________________ 分析与提示：拉氏变换定义式。 答案： 'f (t )e'tdt 题目：函数f t =e^的拉氏变换 L[f(t)]= ________________ 分析与提示：拉氏变换定义式可得，且 f(t)为基本函数。 1 答案：^^ s +a 题目：若 f(t) =t 2e^t ,则 L[f (t)H 【 】 2 (S 2)3 分析与提示：拉氏变换定义式可得，即常用函数的拉氏变换对， L[f(t)] 3 (S 2)3 答案：B 题目：拉氏变换存在条件是，原函数 f(t)必须满足 _________________ 条件。 分析与提示：拉氏变换存在条件是，原函数 f(t)必须满足狄里赫利条件。 答案：狄里赫利 题目：已知f t =0.5t 1 ,则其L Ifd =【】 2 2 A. S 0.5S B. 0.5S 2 A. S 0.5s B. 0.5s 2 C. 1 2S 2 D. 分析与提示：由拉氏变换的定义计算，可得 1 2S 1 Llf d = 0.5 2 S A. C. 2 S -2 D. 2 (S - 2)3

J 1 J 若 FS=——，则 f 0 )=()。 s + a 1 1 f (t) = lim S lim 1 T s+a ι% 丄 a 1 + S 答案: 1 此为基本函数，拉氏变换为 —2。 S 题目: 函数 f t =t 的拉氏变换L[f(t)]= C. 2S 2 S D. 1 2s 分析与提示：由拉氏变换的定义计算， 这是两个基本信号的和， 由拉氏变换的线性性质, 1 1 Llfd= 0.5 2 S S 其拉氏变换为两个信号拉氏变换的和。 答案：C 4s +1 题目：若 F S A -2—,则 Iim f t )=( S +s t -?? )。 A. 1 C. ∞ B. 4 D. 0 分析与提示: 根据拉氏变换的终值定理 f (：：) = lim f (t) = lim SF(S)。即 有 S )0 ! im f (t)τs m o 答案：B s*4 S S 题目：函数f t =e& cos 的拉氏变换L[f(t)]= 分析与提示： 基本函数cos t 的拉氏变换为 S 7 2,由拉氏变换的平移性质可知 S ■ ■ ■ L l -f t I- s +a s ? a 2 ‘2 答案: (s +a f +ω2 题目: 分析与提示: 根据拉氏变换的初值定理 f(0) =Iim f (t) = Iim SF(S)。即有 t 「0 S ]：: f(0) =Iim tτ 分析与提示:

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 2 2．什么是极点和零点？ 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 ?--=其中)(z ?在0z 解析且)(z ?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

噪声污染控制工程实验

噪声污染控制工程实验 实验一 道路交通噪声监测 一、实验目的 交通噪声是城市环境噪声的主要来源，通过实验加深对交通噪声特征的理解，掌握等效连续声级及统计声级的概念，并且希望能够提高以下技能：1、掌握声级计的使用方法。2、熟练地计算等效声级、统计声级、昼夜等效声级、标准偏差。 二、测量仪器 采用积分声级计和噪声频谱分析仪。 三、实验条件 测量时应该无雪、无雨，加防风罩。使传声器膜片保持干净。 四、测点选择 测量点选在两个路口间、交通干线路边的人行道上，传声器距离路中心7.5m 处。测点在路段中间，距两交叉路口应该大于50m ，小于100m 。测点距地面1.2m(无支架手持时距人身体0.5m)，尽量避免周围反射物体（离反射物体最短距离3.5m ）对测试结果的影响。 五、测量方法和步骤 1.准备号复合条件的测试仪器，对传声器进行校正，检查声级计的电池电压是否足够 2.在选定的位置布置测点，并标注在城市街区图中。 3.在规定时间（白天8：00～12：00，14：00～18：00；夜间22：00～05：00），每个测点每隔5s 读取瞬时A 声级，连续读取200个数据，同时记录车的种类和数量及车的总流速（辆/h ）。 4.计算噪声瞬时声级的标准偏差 () ∑=--= n i i L L n 1 2 11σ（dB ）

5.测量后，用校正器对传声器再次进行校正，要求测量前后传声器的灵敏度相差不大于2dB ，否则重新测量。 六、数据处理 将测得的200个A 声级数据，按照从大到小的顺序排列，读出L10(第20个)、L50（第100个)、L90（第180个)的声级值，得到统计声级L10 、L50 、L90,由于交通噪声的声级起伏一般复合正态分布，所以等效声级根据下式近似值计算: 七、测试报告的内容和要求 1.测试路段及环境简图；测试时段；车辆类型、数量及流速； 2.测试数据列表（自己设计表格），标出统计声级L10 、L50 、L90,计算出等效连续声级Leq ，依据该路段所处区域的环境噪声标准（查资料列出），判断交通噪声是否超标。 八、注意事项 声级计属于精密仪器，使用时要格外小心，防止碰撞、跌落,防止潮湿淋雨。 九、思考题 1、你监测的路段是否超过了交通噪声标准? 2、请提出减少交通噪声污染的措施。 实验二 驻波管法测定吸声材料的吸声系数 一、实验目的 1.加深学生对基本理论知识的理解； 2.认识和了解驻波管法测定吸声材料的吸声系数装置的结构和原理； 3.学会测定常用材料吸声系数的方法 二、实验原理 在厅堂音响设计中，特别是在音质设计中，广泛地要选用各种吸声材料及其 构造。对吸声材料的吸声系数测试方法的了解，是每个建筑施工、设计人员应该掌握的。驻波管法是测定材料的吸声系数方法之一，测试的是当声波垂直入射到材料时的吸声系数值。它广泛地应用于各种吸声材料的生产实践和科学研究。 驻波管为一金属直管，它的一端可以用夹具安装试件，另一端接好扬声器， ()60 2 901050 L L L L eq -+ ≈

机电控制工程基础作业1

一、不定项选择题（共 10 道试题，共 60 分。） 1. 控制系统的基本要求可归结为。 A. 稳定性和快速性 B. 准确性和快速性 C. 稳定性和准确性 D. 稳定性；准确性和快速性 满分：6 分 2. 反馈控制系统一般是指什么反馈？ A. 正反馈 B. 负反馈 C. 复合反馈 D. 正反馈和负反馈 满分：6 分 3. 以下控制系统按结构分类正确的是？ A. 开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统 B. 开环控制系统、闭环控制系统和高阶控制系统 C. 一阶控制系统、二阶控制系统和复合控制系统 D. 一阶控制系统、二阶控制系统和闭环控制系统 满分：6 分 4. 以下不属于随动系统的是。 A. 雷达跟踪系统 B. 火炮瞄准系统 C. 电信号笔记录仪 D. 恒温控制系统 满分：6 分 5. 自动控制技术可以实现以下。

A. 极大地提高劳动生产率 B. 提高产品的质量 C. 减轻人们的劳动强度，使人们从繁重的劳动中解放出来 D. 原子能生产，深水作业以及火箭或导弹的制导 满分：6 分 6. 自动控制就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使的某一物理量准确地 按照给定的规律运行或变化。 A. 生产过程 B. 被控对象 C. 输入 D. 干扰 满分：6 分 7. 反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫。 A. 1型反馈 B. 2型反馈 C. 正反馈 D. 负反馈 满分：6 分 8. 系统输出全部或部分地返回到输入端，此类系统是。 A. 反馈控制系统 B. 闭环控制系统 C. 开环系统 D. 2型系统 满分：6 分 9. 自动控制系统一般由组成。 A. 控制装置和被控制对象 B. 被控制对象和反馈装置

机械控制工程基础课后答案

1-1机械工程控制论的研究对象与任务是什么? 解机械工程控制论实质上是研究机械一r_程技术中广义系统的动力学问题。具体地讲，机械工程控制论是研究机械工程广义系统在一定的外界条件作用下，从系统的一定初始条件出发，所经历的由内部的固有特性所决定的整个动态历程;研究这一系统及其输入、输出二者之间的动态关系。 机械工程控制论的任务可以分为以下五个方面: (1)当已知系统和输人时，求出系统的输出(响应)，即系统分析。 (2)当已知系统和系统的理想输出，设计输入，即最优控制。 (3)当已知输入和理想输出，设计系统，即最优设计。 (4)当系统的输人和输出己知，求系统的结构与参数，即系统辨识。 (5)输出已知，确定系统，以识别输入或输入中的有关信息，即滤波与预测。 1.2 什么是反馈?什么是外反馈和内反馈? 所谓反馈是指将系统的输出全部或部分地返送回系统的输入端，并与输人信号共同作用于系统的过程，称为反馈或信息反馈。 所谓外反馈是指人们利用反馈控制原理在机械系统或过程中加上一个人为的反馈，构成一个自动控制系统。 所谓内反馈是指许多机械系统或过程中存在的相互藕合作用，形成非人为的“内在”反馈，从而构成一个闭环系统。 1.3 反馈控制的概念是什么?为什么要进行反馈控制? 所谓反馈控制就是利用反馈信号对系统进行控制。 在实际中，控制系统可能会受到各种无法预计的干扰。为了提高控制系统的精度，增强系统抗干扰能力，人们必须利用反馈原理对系统进行控制，以实现控制系统的任务。 1.4闭环控制系统的基本工作原理是什么? 闭环控制系统的基本工作原理如下: (1)检测被控制量或输出量的实际值; (2)将实际值与给定值进行比较得出偏差值; (3)用偏差值产生控制调节作用去消除偏差。 这种基于反馈原理，通过检测偏差再纠正偏差的系统称为闭环控制系统。通常闭环控制系统至少具备测量、比较和执行三个基本功能。 1.5对控制系统的基本要求是什么? 对控制系统的基本要求是稳定性、准确性和快速性。 稳定性是保证控制系统正常工作的首要条件。稳定性就是指系统动态过程的振荡倾向及其恢复平衡状态的能力。 准确性是衡量控制系统性能的重要指标。准确性是指控制系统的控制精度，一般用稳态误差来衡量。 快速性是指当系统的输出量与输入量之间产生偏差时，系统消除这种偏差的快慢程度。

机电控制工程基础练习题答案

机电控制工程基础练习题答案 一、填空 1、输入端；闭环控制系统 2、形成控制作用的规律；被控制对象/ 3、叫做系统的数学模型 4、稳定 5、输出量的拉氏变换；输入量的拉氏变换 6、2 222)(n n n b s s s G ωζωω++= 7、 4 )2(2 ++s s 8、)(a s F + 9、单位脉冲信号 10、0.1 11、初始状态；无穷 12、正弦输入信号的稳态 13、 φj e A B 14、线性控制系统 15、∑∞ -∞ =* -?= k kT t kT f t f )()()(δ 二、选择 ADCDA ACBCC 三、判断 1、正确 2、正确 3、错误 4、错误 5、错误 6、错误 7、正确 8、错误 9、正确 10、正确 四、综合 1、解答: 解答：将微分方程进行拉氏变换得： ) ()1()()()()()()()()1()()()()() ()())()(()(54534321321s N Ts s x s N s x s C s x s x s x Ts s x s x s x s sx s sR s x s c s R k s x +=-=+=+-+=τ=-=

)()(s R s C =) 1)(1(1)1)(1(+++ ++τS TS K S TS s =K S TS s K +++τ+)1)(1( 2、解： 1) ω<ω1的低频段斜率为[-20]，故低频段为K/ｓ。 ω增至ω1，斜率由[-20]转为[-40]，增加[-20]，所以ω1应为惯性环节的转折频率，该环节为 1 1 11 +s ω 。 ω增至ω2，斜率由[–40]转为[–20]，增加[+20]，所以ω2应为一阶微分环节的转折频率，该环节为 11 2 +s ω 。 ω增到ω3，斜率由[-20]转为[-40]，该环节为1 1 13 +s ω,ω>ω3，斜率保持不变。 故系统开环传递函数应由上述各典型环节串联组成，即 ) 11 )( 11 ( )11 ( )(3 1 2 +++= s s s s K s G k ωωω 2) 确定开环增益K 当ω=ωc 时，A(ωc )=1 。 所以 11 1 1 )1 ( )1 ( 1 )1 ( )(1 2 23 21 22 =≈ +?+= c c c c c c c c K K A ωωωωωωωωωωωωω 故 1 2ωωωc K = 所以，) 11 )( 11 ()11 ()(3 1 2 12+++= s s s s s G c k ωωωωωω 3、解：1） 首先将)(s G k 分成几个典型环节。