《自动控制理论》多媒体网络课件
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教学大纲 -> 习题/例题精选 -> 第七章习题/例题
第八章 例 题
8-1
求单位阶跃函数1(t)的z变换....
8-2
求下列函数的z变换....
8-3
求下列函数的z变换....
8-4 求下列函数的z变换....
8-5 设已知...
8-6 试求当k=0,1,2,3,4,时的f(kT)值。....
8-7 试用留数法求f(kT)....
8-8 求图7-7所示系统的脉冲传递函数 ....
8-9 求图7-8所示系统的脉冲传递函数....
8-10 试求两种连接形式的脉冲传递函数....
8-11 求系统的脉冲传递函数....
8-12 求系统的闭环脉冲传递函数....
8-13 求系统的闭环脉冲传递函数....
8-14 程序ex714.m....
8-15 求系统的的单位脉冲响应....
8-16 判断闭环离散系统的稳定性....
8-17 用变换 代入....
8-18 画出其频率特性，并以此对系统进行分析....
例8-1
求单位阶跃函数1(t)的z变换
注意:只要函数z变换的无穷级数F(z)，在z平面某个区域内敛，则在
应用时，就不需要指出F(z)的收敛域。
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回第八章相应例8-2
求下列函数的z变换。
(t<0)
(t≥0)
解：
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回第八章相应 例8-3
求下列函数的z变换
(t<0)
(t≥0)
解：
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回第八章相应例8-4 求下列函数的z变换：
解: 先将F(s)展开成部分分式。
其中, [或1(t)]相应的z变换为 ,而[即e-t] 相应的z变换为
第一章测试
1. 计算机和电动仪表混合的过程监督控制（Supervisory Process Control, SPC）有时也直观地称为设定值控制（Set point control, SPC）。（ ）
A:对
B:错
答案:A
2. 计算机控制系统，就是将人作为核心环节，来实现生产过程自动控制的系统。（ ）
A:错
B:对
答案:A
3. 数字信号的特征是时间上离散，幅值上也离散。（ ）
A:错
B:对
答案:B
4. 计算机控制系统存在两种设计方法，即模拟化设计方法和离散化设计方法。（ ）
A:错
B:对
答案:B
5. 计算机控制系统的基本工作原理可归纳为如下三个步骤：实时数据采集、实时控制决策和实时控制输出。（ ）
A:错
B:对
答案:B
6. 各厂商的现场总线控制系统有各自的标准，不能互联。（ ）
A:错
B:对
答案:A
第二章测试
1. Z变换的实质是采样信号的拉氏变换。（ ）
A:错
B:对
答案:B
2. 描述离散控制系统的数学模型有微分方程和脉冲传递函数。（ ）
A:错
B:对
答案:A 3. 一般情况下，G1G2(z)=G1(z)·G2(z) 。（ ）
A:错
B:对
答案:A
4. 记号Z[F(s)]的含义是对F(s)对应的时域函数f(t)进行采样之后的采样函数f*(t)进行Z变换的结果。（ ）
A:错
B:对
答案:B
5. 在Z变换中，z^(-1)可以视为一步超前因子。（ ）
A:对
B:错
答案:B
6. Z变换只对采样点有意义，采样函数与Z变换是一一对应的。（ ）
A:错
B:对
答案:B
第三章测试
1. 离散控制系统稳定的充分必要条件是闭环脉冲传递函数的全部极点位于Z平面以原点为圆心的单位圆内。（ ）
A:错
B:对
答案:B
2. 计算机控制系统的稳定性与采样周期无关。（ ）
A:错
B:对
答案:A
3. 一般而言，采样周期越小，计算机控制系统的稳定程度越高。（ ）
1 第八第八章章 SIMULINKSIMULINK交互式仿真集成环境交互式仿真集成环境
8.1 引导
SIMULINK是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。它可以处理的
系统包括：线性、非线性系统；离散、连续及混合系统；单任务、多任务离散事件系统。
在SIMULINK 提供的图形用户界面GUI上，只要进行鼠标的简单拖拉操作就可构造出
复杂的仿真模型。它外表以方块图形式呈现，且采用分层结构。从建模角度讲，这既适于
自上而下（Top-down）的设计流程（概念、功能、系统、子系统、直至器件），又适于自
下而上（Bottum-up） 逆程设计。从分析研究角度讲，这种SIMULINK模型不仅能让用户知
道具体环节的动态细节，而且能让用户清晰地了解各器件、各子系统、各系统间的信息交
换，掌握各部分之间的交互影响。
在SIMULINK环境中，用户将摆脱理论演绎时需做理想化假设的无奈，观察到现实世
界中摩擦、风阻、齿隙、饱和、死区等非线性因素和各种随机因素对系统行为的影响。在
SIMULINK环境中，用户可以在仿真进程中改变感兴趣的参数，实时地观察系统行为的变
化。由于SIMULINK环境使用户摆脱了深奥数学推演的压力和烦琐编程的困扰，因此用户
在此环境中会产生浓厚的探索兴趣，引发活跃的思维，感悟出新的真谛。
在MATLAB6.x版中，可直接在SIMULINK环境中运作的工具包很多，已覆盖通信、
控制、信号处理、DSP、电力系统等诸多领域，所涉内容专业性极强。本书无意论述涉及工
具包的专业内容，而只是集中阐述：SIMULINK 的基本使用技法和相关的数值考虑。
节8.1虽是专为SIMULINK初学者写的，但即便是熟悉SIMULINK以前版本的读者也
值得快速浏览这部分内容，因为新版的界面、菜单、工具条、模块库都有较大的变化。第
8.2节比较详细地阐述建模的基本操作：通用模块的具体化设置、信号线勾画、标识、模型
窗参数设置。这部分内容是进一步深入的前提。从第8.3节起，由浅入深地讲述SIMULINK
(完整word版)自动控制原理(第2版)(余成波_张莲_胡晓倩)习题全解及MATLAB实验第8章
209 第8章 离散控制系统的分析和综合
本章讲述离散控制系统的分析和综合.首先介绍离散控制系统的组成、研究方法、采样过程、采样定理、z变换、脉冲传递函数和差分方程；在此基础上，介绍了离散控制系统的稳定性、稳态误差和动态性能的分析等有关问题；介绍了数字控制器的脉冲传递函数以及最少拍系统的设计；最后介绍应用MATLAB对离散控制系统的分析。
习教材习题同步解析
8。1 设时间函数的拉氏变换为()Xs，采样周期Ts=1秒,利用部分分式展开求对应时间函数的z变换()Xz.
（1） (3)()(1)(2)sXssss （2） (1)(2)()(3)(4)ssXsss
（3） 227()(2)(413)Xssss （4） 210()(2)(1261)Xsssss
解 （1）将()Xs展成部分分式
1.520.5()12Xssss
则其z变换为
121.520.5(0.8310.011)()110.3680.135zzzzzXzzzezezzz
(2）将()Xs展成部分分式
26()134Xsss
则其z变换为
23422630.1960.001()10.0680.001zzzzXzzezezz (完整word版)自动控制原理(第2版)(余成波_张莲_胡晓倩)习题全解及MATLAB实验第8章
210 （3）将()Xs展成部分分式
22233633(2)()24132(2)3ssXssssss
则其z变换为
22222433(cos3)()2cos3zzzeXzzezzee
（4）将()Xs展开为部分分式
