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机械控制工程基础课后答案(廉自生)

机械控制工程基础课后答案(廉自生)
机械控制工程基础课后答案(廉自生)

(

a ) (b)

2-1什么是线性系统?其最重要特性是什么?

答:如果系统的数学模型是线性的, 这种系统就叫做线性系统。 线性系统最重要的特性, 是适用于叠加原理。叠加原理说明,两个不同的作用函数(输入)

,同时作用于系统所产生

的响应(输出),等于两个作用函数单独作用的响应之和因此,线性系统对几个输入

量同时作用而产生的响应,可以一个一个地处理,然后对它们的响应结果进行叠加。

2-2分别求出图(题2-2)所示各系统的微分方程。

解:(a) my(t) ky(t)二 f (t)

(b) my(t) (k i

k 2)y(t)二 f (t)

(C )(X i -X o )C i 二 mx o C 2 X o g) X o (s) _ K i es

X i (s) _c(K 1 K 2)s K 1K 2 (e)(x -X o )K i (X i -X o )c 二心沧

2-3求图(题2-3)所示的传递函数,并写出两系统的无阻尼固有频率 表达式。

X i X o

u

i

q

u

o

y (t )

-'n 及阻尼比'的

——f (t) m , _ ,

(a )

y (t )

(b )

x

i

x

i

X o

2-4求图(题2-4)所示机械系统的传递函

数。

图中M为输入转矩,C m为圆周阻尼,J 为转动惯量。(应注意消去日6及6)

题2-4

解:由已知可知输入量M与输出量二之间的关系为:

J牯k— M

流量;p为节流阀流口的前后油压差;x v为节流阀的位移量;c为流量系数;?■为节流口解:图(a)

有:

G(s)=

2

s

1

V j =L j +R +— J idt 图

(b)有:」C‘

1

V。二idt

G(s)= /LC R 1

+ s +

L LC

经拉氏变换后为: Js2*s) C m s*s) k「M (s)

「G(s)亠

M (s) 2

Js C m s k

1/J 2

'n

s2■■■n2其中,?‘n二

C m

匕=

2、Jk

2-5已知滑阀节流口流量方程式为Q = c xC 2 p /'),式中,Q为通过节流阀流口的

面积梯度;亍为油密度。

试以Q 与p 为变量(即将 Q 作为p 的函数)将节流阀量方程线性化。 解:如果系统的平衡工作状态相应于 点附近展开成Taylor 级数:

式中 df ,d f ,… 均在p = p 点进行计算。因为假定p-P 很小,我们可以忽略p-P 的 dp dp 2 高阶项。因此,方程可以写成

Q = Q k(P - P)或 Q-Q = k(p - p)

式中 Q=f(p) k=— P = P dp

因此,方程 Q 二c ‘XvC.. 2p/ r) ? [2c ,XvC,2p/ J/ 2p](p - p)就是由方程

Q

,XvC. 2p/ ■)定义的非线性系统的线性化数学模型。

2-6试分析当反馈环节 H(s)=1,前向通道传递函数 G(s)分别为惯性环节,微分环节, 积分环节

时,输入,输出的闭环传递函数。

解」5鬆 惯性环节:

k

G 1

(s)

、s 1

微分环节:G 2(S )二T S 1 积分环节:G 3(S )=

Ts

2-7证明图(题2-7)所示两系统是相似系统

(即证明两系统的传递函数具有相同形式)

G B (S )

1 1 Ts

p,Q ,那么方程Q 二c 「X v (, 2p/“可以在(p,Q )

=f (p)=

f (p) 一(P - p)

2! : p

2

(P_p)

G B (S )

k /(Ts 1) 1 k/(Ts 1)

k Ts 1 k

…G B (s)

Ts 1 Ts

x

i

1

解:根据图(a )的已知内容可得:

由②有:

V i -V o

iR

1

R 1

③求导: ■

- i

V 。=R 2i C 2

②求导:

i C

V j 二 R 1iR 1 V o

匕 V 。

s =(V i -V °)G

V o (s) C 1C 2R 1R 2S R 1C 1S R 2C 2S 1 V i (s) C 1C 2RR 2S (R 1C 2 R 2C 2 RQ)s 1

R

1

R

2

-J U

o

X

o

C 2

(b)

i =i V -V o R 1

(V i —V °)G

V i

Vo

W-V o )G

+丄 V i V o

+(V i-V o )G

I R 1

C

2 < R 1

R

1

V 。二 R 2i

idt

根据图b)

可得:

C 2(x : —x ;) +k(x —X 。)=G(X j —X 。) C i (x o _X i )=匕为

函数。

(2) 以N(s)为输入,当R(s)=0时,分别以C(s) ,Y(s) ,E(s)为 输出的闭环传递

函数。

以C(s)为输出: G B (S )=C(S )=

GiG2

R(s) i GGH

以Y(s)为输出: G B (S )

」(S )

=

G

i

R(s) i G i G 2H

E(s)为输出: G B (S )月讥i

R(s) i G i G 2H

解:(i )由已知得:G B (S ):

(2)以C(s)为输出: G (s)二

C(s) G

2

G

2

B

N(s) i-G 2(_H)G i +G i G 2H

以Y (s)为输出:"恍=證詁

C i C

G(s)=

X o (s) CQ 2S 2

(C i k 2 C z kjs k i k 2

s 2

( C i C 2

k i

k 2

)s 1

2

X i (s)

C i C 2s

(C i k 2 C 2k i C i k i )s k i k 2

CQ 2 (C i

C 2

C i

2-8若系统方框图如图(题 2-8)所示,

求: k

2 k

2

)s 1

i+G(s)H(s)

-G i G 2 H i G i G 2H

k i k ?

k i

(i )

以R(s)为输入,当N(s)=0时,分别以C(s),Y(s),E(s)为 输出的闭环传递

2-9求出图(题2-9)所示系统的传递函数

X °(s)/X i (s)。

X o (s) G

c (s)G(s)

X(i 「1 G c (s)G(s)

3-1时间响应由哪两个部分组成?各部分的定义是什么?

答:根据工作状态的不同,把系统的时间响应分为瞬态响应和稳态响应。系统稳定时, 它的自由响应称为瞬态响应, 即系统在某一输入信号的作用下其输出量从初始状态到稳定状 态的响应过程。而稳态响应一般就是指强迫响应, 即当某一信号输入时, 系统在时间趋于无

穷大时的输出状态。

3-2设温度计能在1分钟内指示出实际温度值的 98%,并且假设温度计为一阶系统,求 时间常数。如果将温度计放在澡盆内,澡盆的温度依 10C /min 的速度线性变化,求温度计

示值的误差是多大?

解1:依题意可得已知条件为 t =1分,C(t) =0.98而一阶系统的传递函数为

以E(s)为输出:

G B (S )

E o (s)

-G ?H 1 -GG 1G 2H )

-G 2H 1

G 1G 2H

解:系统的传递函数为

c (t) 1 R(t)_Ts 1

1

C(s)

R(s)

Ts +1

在上述第一 一个单位阶跃。

问中,要求温度计在 1分钟内指示出响应值的 98%这相当于对温度计输入

亦即 r(t) =1(t)

1

R(s):

s

?、 1 1 1 T C(s)=

Ts+1 s s Ts + 1

1 1 1 T c(tHL J [C(t)HL J

[- —]

s Ts+1

上[—「二円―

s

s 1

T

将t =1分及C(t) =0.98代入上式可得

1

0.98=1 -e 丁

1

e 亍=1 一 0.98 =0.02

将上式两端取自然对数化简后得

1 —1

T = -------- '——二一L =0.256分二 15.36 秒

2.3lg0.02 -

3.9

解2:在第二问中已知澡盆温度以 10 /分线性变化,说明输入函数 r(tH At =10t ,

为斜坡函数,此时温度计的误差为

e(t) = r(t) -c(t) = At -c(t)

r(t)=At 时

A R(s) 2

s

C(t) =L ,C(s) =A[L p - L J L 4

s s

而当

2

] s Ts 1

1

1 A 1 T T

C(s)

R

⑸」齐管;—

Ts 1

Ts 1 s

Ts 1

(完整版)机械控制工程基础习题及答案考试要点

1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析 系统的工作原理,指出被控对象、被控量和给定量,画出系统方框图。 题1-3图 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比, c u 增高,炉温就上升,c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流 电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压f u 。f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较,得出偏差电压e u ,经电压放大器、功率放大器放大成a u 后,作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下,炉温等于某个期望值T °C ,热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压 r u 。此时,0=-=f r e u u u ,故01==a u u ,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停 留在某个合适的位置上,使c u 保持一定的数值。这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。 当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以下的控制过程: 控制的结果是使炉膛温度回升,直至T °C 的实际值等于期望值为止。 ?→T C ?→↑→↑→↑→↑→↑→↓→↓T u u u u u c a e f θ1C ↑ 系统中,加热炉是被控对象,炉温是被控量,给定量是由给定电位器设定的电压r u (表征炉温的希望值)。系统方框图见图解1-3。

1-5采用离心调速器的蒸汽机转速控制系统如题1-5图所示。其工作原理是:当蒸汽机带动负载转动的同时,通过圆锥齿轮带动一对飞锤作水平旋转。飞锤通过铰链可带动套筒上下滑动,套筒内装有平衡弹簧,套筒上下滑动时可拨动杠杆,杠杆另一端通过连杆调节供汽阀门的开度。在蒸汽机正常运行时,飞锤旋转所产生的离心力与弹簧的反弹力相平衡,套筒保持某个高度,使阀门处于一个平衡位置。如果由于负载增大使蒸汽机转速ω下降,则飞锤因离心力减小而使套筒向下滑动,并通过杠杆增大供汽阀门的开度,从而使蒸汽机的转速回升。同理,如果由于负载减小使蒸汽机的转速ω增加,则飞锤因离心力增加而使套筒上滑,并通过杠杆减小供汽阀门的开度,迫使蒸汽机转速回落。这样,离心调速器就能自动地抵制负载变化对转速的影响,使蒸汽机的转速ω保持在某个期望值附近。 指出系统中的被控对象、被控量和给定量,画出系统的方框图。 题1-5图蒸汽机转速自动控制系统 解在本系统中,蒸汽机是被控对象,蒸汽机的转速ω是被控量,给定量是设定的蒸汽机希望转速。离心调速器感受转速大小并转换成套筒的位移量,经杠杆传调节供汽阀门,控制蒸汽机的转速,从而构成闭环控制系统。 系统方框图如图解1-5所示。

工程材料课后习题答案

土木工程材料课后习题 第一章 2、当某种材料得孔隙率增大时,表17内其她性质如何变化?(用符号表示:↑增大、↓下降、不变、?不定) 材料长期在水得作用下不被破坏,强度也不显著降低得性质称耐水性 用软化系数来表示K R=f b/f g 工程中将K R>0、85得材料瞧做就是耐水材料,可以用在水中或潮湿环境中得重要结构;用于受潮较轻或次要结构时,材料得K R值也不得低于0、75 4、材料发生渗水与冻融破坏得主要原因就是什么?如何提高材料得抗渗性与抗冻性?材料得孔隙率大,孔径大、开口并连通得空隙多、强度低就是发生渗水与冻融破坏得主要原因。 工程上常采用降低孔隙率、提高密实度、提高闭口孔隙比例、减少裂缝或进行憎水处理等方法提高材料得抗渗性。 工程上常采用降低孔隙率、提高密实度、提高闭口孔隙比例、提高材料得强度等方法提高材料得抗冻性。 5、什么就是材料得导热性?用什么表示?一般如何利用孔隙提高材料得保温性能?导热性就是指材料传导热量得能力。用导热系数来表示。 减少开口孔隙率,提高闭口孔隙率比例。 7、什么就是材料得耐久性?通常用哪些性质来反映? 材料得耐久性就是指其在长期得使用过程中,能抵抗环境得破坏作用,并保持原有性质不变、不破坏得一项综合性质。 通常用抗渗性、抗冻性、抗老化与抗碳化等性质。 8、某工地有砂50t,密度为2、65g/cm3,堆积密度为1450kg/m3;石子100t,密度为2、70g/cm3,堆积密度为1500kg/m3、试计算砂石得空隙率,若堆积高度为1、2m,各需要多大面积存放? 砂:绝对密实体积V1=50*1000/2650=18、87m3 自然状态下得体积V2=50*1000/1450=34、48m3 砂得空隙率为P1=(34、4818、87)/34、48=45、28% 存放面积为S1=3*34、48/1、2=86、2m2 石:绝对密实体积V3=100*1000/2700=37、04m3 自然状态下得体积V4=100*1000/1500=66、67m3 砂得空隙率为P2=(66、6737、04)/66、67=44、44% 存放面积为S2=3*66、67/1、2=166、675m2 第二章 3、花岗石与大理石各有何特性及用途? 花岗石特性:(1)、密度大。(2)、结构致密,抗压强度高。(3)、孔隙率小,吸水率低。(4)、材质坚硬。(5)、装饰性好。(6)、耐久性好。 用途:用于高级建筑结构材料与装饰材料

大学计算机基础教程课后习题答案大一

计算机基础作业 第一章计算机与信息社会 习题1 一、思考题: 1.计算机的发展经历了哪几个阶段?各阶段的主要特征是什么? 答:计算机经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路和大、超大规模集成电路等4个阶段。 电子管计算机的特征是:采用电子管作为计算机的逻辑元件,内存储器采用水银延迟线,外存储器采用磁鼓、纸带、卡片等,运算速度只有每秒几千次到几万次基本运算,内存容量只有几千个字节,使用二进制表示的机器语言或汇编语言编写程序。 晶体管计算机的特征是:用晶体管代替了电子管,大量采用磁芯作为内存储器,采用磁盘、磁带等作为外存储器。 采用了中小规模集成电路的计算机的特征是:用集成电路代替了分立元件。集成电路是把多个电子元器件集中在几平方毫米的基片上形成的逻辑电路。 采用了大、超大规模集成电路的计算机的特征是:以大规模、超大规模集成电路来构成计算机的主要功能部件,主存储器采用集成度很高的半导体存储器,目前计算机的最高速度可以达到每秒几十万亿次浮点运算。 4.计算机主要用于哪些领域? 答:计算机主要应用在科学和工程计算、信息和数据处理、过程控制、计算机辅助系统及人工智能等领域。 7.信息技术都包含那些? 答:信息技术主要包括信息基础技术、信息系统技术、信息应用技术三个层次。 二、选择题 1.最早的计算机是用来进行(A)的。 A )科学计算B)系统仿真C)自动控制D)信息处理 2.构成第二代计算机的主要电子元件是(B) A )电子管B)晶体管C)中.小规模集成电路D)超大规模集成电路 3.以下哪个不是计算机的特点(D) A )计算机的运行速度快B)计算机的准确度高C)计算机的存储容量巨大D)计算机的体积很小 4办公自动化属于计算机哪项应用(A) A )数据处理B)科学计算C)辅助设计D)人工智能 5.以下关于信息的特征不正确的是(B) A )共享性B)不可存储C)可处理性D)可传递

2机械控制工程基础第二章答案

习 题 2.1 什么是线性系统其最重要的特性是什么下列用微分方程表示的系统中,x o 表示系统输出,x i 表示系统输入,哪些是线性系统 (1) x x x x x i o o o o 222=++&&& (2) x tx x x i o o o 222=++&&& (3) x x x x i o 222o o =++&&& (4) x tx x x x i o o o 222o =++&&& 解: 凡是能用线性微分方程描述的系统就是线性系统。线性系统的一个最重要特性就是它满足叠加原理。该题中(2)和(3)是线性系统。 2.2 图(题2.2)中三同分别表示了三个机械系统。求出它们各自的微分方程,图中x i 表示输入位移,x o 表示输出位移,假设输出端无负载效应。 图(题2.2) 解: (1)对图(a)所示系统,由牛顿定律有 即 x c x c c x m i &&&&1 2 1 o o )(=++ (2)对图(b)所示系统,引入一中间变量x,并由牛顿定律有 消除中间变量有 (3)对图(c)所示系统,由牛顿定律有 即 x k x c x k k x c i i o o 1 2 1 )(+=++&& 2.3求出图(题2.3)所示电系统的微分方程。 图(题2.3) 解:(1)对图(a)所示系统,设i 1为流过R 1的电流,i 为总电流,则有 消除中间变量,并化简有

u R C u C C R R u R C u R C u C C R R u R C i i i o o o 1 2 2 1 1 2 2 1 2 2 2 1 2 1 2 1 1)()1(1+++=-+ ++&&&&&&& (2)对图(b)所示系统,设i 为电流,则有 消除中间变量,并化简有 2.4 求图(题2.4)所示机械系统的微分方程。图中M 为输入转矩,C m 为圆周阻尼,J 为转动惯量。 解:设系统输入为M (即),输 出θ(即),分别对圆盘和质块进行动力学分析,列写动力学方程如下: 消除中间变量 x ,即可得到系统动力学方程 KM M c M m C R c k KJ c C km R cJ mC mJ m m m ++=++-++++&&&&&&&&&θ θθθ)(2 2 )()() 4(2.5 输出y(t)与输入x(t)的关系为y(t)= 2x(t)+0.5x 3(t)。 (1)求当工作点为x o =0,x o =1,x o =2时相应的稳态时输出值; (2)在这些工作点处作小偏差线性化模型,并以对工作的偏差来定

《大学计算机基础》第五版第1-4章课后习题答案

第一章 1. 计算机的发展经历了那几个阶段?各阶段的主要特征是什么? a)四个阶段: 电子管计算机阶段;晶体管电路电子计算机阶段;集成电路计算机阶段;大规模集成电路电子计算机阶段。 b )主要特征: 电子管计算机阶段:采用电子管作为计算机的逻辑元件;数据表示主要是定点数;用机器语言或汇编语言编写程序。 晶体管电路电子计算机阶段:采用晶体管作为计算机的逻辑元件,内存大都使用铁金氧磁性材料制成的磁芯存储器。集成电路计算机阶段:逻辑元件采用小规模集成电路和中规模集成电路。 大规模集成电路电子计算机阶段:逻辑元件采用大规模集成电路和超大规模集成电路。 2. 按综合性能指标分类,计算机一般分为哪几类?请列出各计算机的代表机型。 高性能计算机(曙光),微型机(台式机算机),工作站(DN-100 ),服务器(Web服务器)。 3. 信息与数据的区别是什么? 信息:对各种事物的变化和特征的反映,又是事物之间相互作用和联系表征。数据:是信息的载体。 4. 什么是信息技术? 一般是指一系列与计算机等相关的技术。 5. 为什么说微电子技术是整个信息技术的基础? 晶体管是集成电路技术发展的基础,而微电子技术就是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术。 6. 信息处理技术具体包括哪些内容?3C含义是什么? a )对获取的信息进行识别、转换、加工,使信息安全地存储、传送,并能方便的检索、再生、利用,或便于人们从中提炼知识、发现规律的工作手段。b)信息技术、计算机技术和控制技术的总称 7. 试述当代计算机的主要应用。 应用于科学计算、数据处理、电子商务、过程控制、计算机辅助设计、计算机辅助制造、计 算机集成制造系统、多媒体技术和人工智能等。

工程材料习题册 打印 答案

第一章 金属的性能 一、填空(将正确答案填在横线上。下同) 1、金属材料的性能一般分为两类。一类是使用性能,它包括物理性能、化学性能和力学性能等。另一类是工艺性能,它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能等。 2、大小不变或变化很慢的载荷称为静载荷,在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷,大小和方向随时间发生周期变化的载荷称为交变载荷。 3、变形一般分为弹性变形和塑性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形。 4、强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂的能力。 5、强度的常用衡量指标有抗拉强度和屈服强度,分别用符号σb 和σs 表示。 6、如果零件工作时所受的应力低于材料的σb 或σ0.2,则不会产生过量的塑性变形。 7、有一钢试样其截面积为100mm 2,已知钢试样的MPa S 314=σ MPa b 530=σ 。拉伸试验时,当受到拉力为—————— 试样出现屈服现象,当受到拉力为—————— 时,试样出现缩颈。 8、断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。金属材料的延伸率和断面收缩率的数值越大,表示材料的塑性越好。 9、一拉伸试样的原标距长度为50mm,直径为10mm 拉断后试样的标距长度为79mm ,缩颈处的最小直径为4.9 mm ,此材料的伸长率为—————,断面收缩率为——————。 10.金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏能力。称为冲击韧性。 11.填出下列力学性能指标的符号:屈服点σs ,抗拉强度σb ,洛氏硬度C 标尺HRC , 伸长率δ,断面收缩率ψ,冲击韧度αk ,疲劳极限σ-1。 二、判断(正确打√,错误打×。下同) 1、弹性变形能随载荷的去除而消失。(√ ) 2、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显着的屈服现象。(× ) 3、材料的屈服点越低,则允许的工作应力越高。(× ) 4、洛氏硬度值无单位。(√ ) 5、做布氏硬度试验时,当试验条件相同时,其压痕直径越小,材料的硬度越低。(× ) 6、材料对小能量多次冲击抗力的大小主要取决于材料的强度和塑性。( ×) 7、布氏硬度测量法不宜于测量成品及较薄零件。( √) 8、洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的压痕深度得出的。(√ ) 9、铸铁的铸造性能比钢好,故常用来铸造形状复杂的工件。(√ ) 三.选择(把正确答案填入括号内。下同) 1、拉伸试验时,试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的(B )。 A.屈服点 B.抗拉强度 C.弹性极限 2、做疲劳试验时,试样承受的载荷为(C ) A.静载荷 B.冲击载荷 C 交变载荷 3、洛氏硬度C 标尺所用的压头是( B ) A..淬硬钢球 B.金刚石圆锥体 C.硬质合金球 4.金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为(C ) A..塑性 B.硬度 C.强度 5.用拉伸试验可测定材料的(A )性能指标。 A..强度 B.硬度 C.韧性

2机械控制工程基础第二章答案

习 题 2.1 什么是线性系统?其最重要的特性是什么?下列用微分方程表示的系统中,x o 表示系统输出,x i 表示系统输入,哪些是线性系统? (1) x x x x x i o o o o 222=++ (2) x tx x x i o o o 222=++ (3) x x x x i o 222o o =++ (4) x tx x x x i o o o 222o =++ 解: 凡是能用线性微分方程描述的系统就是线性系统。线性系统的一个最重要特性就是它满足叠加原理。该题中(2)和(3)是线性系统。 2.2 图(题2.2)中三同分别表示了三个机械系统。求出它们各自的微分方程,图中x i 表示输入位移,x o 表示输出位移,假设输出端无负载效应。 图(题2.2) 解: (1)对图(a)所示系统,由牛顿定律有

x m x c x x c i o o 2 o 1 )(=-- 即 x c x c c x m i 1 2 1 o o )(=++ (2)对图(b)所示系统,引入一中间变量x,并由牛顿定律有 )1()()(1 x x c k x x o i -=- )2()(2 x k x x c o o =- 消除中间变量有 x ck x k k x k k c i o 1 2 1 o 2 1 )(=-- (3)对图(c)所示系统,由牛顿定律有 x k x x k x x c o o i o i 2 1 )()(=-+- 即 x k x c x k k x c i i o o 1 2 1 )(+=++ 2.3求出图(题2.3)所示电系统的微分方程。 图(题2.3) 解:(1)对图(a)所示系统,设i 1为流过R 1的电流,i 为总电流,则有 ?+=idt C i R u o 12 2 i R u u o i 1 1=-

(完整版)工程材料课后习题参考答案

工程材料 第一章金属的晶体结构与结晶 1.解释下列名词 点缺陷:原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小,主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷:原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大,而在其余两个方向上的尺寸很小。 如位错。 面缺陷:原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大,而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒:在多晶体的每一个晶粒内,晶格位向也并非完全一致,而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块,它们相互镶嵌而成晶粒,称亚晶粒。 亚晶界:两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错:位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面,多余半 原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口,故称“刃型位错”。 单晶体:如果一块晶体,其内部的晶格位向完全一致,则称这块晶体为单晶体。 多晶体:由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核:在一定条件下,从液态金属中直接产生,原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核:是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理:在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒,这种处理方法即 为变质处理。 变质剂:在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2.常见的金属晶体结构有哪几种?α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构?

计算机基础课后问答题答案

第一章 1.计算机的发展经历了哪几个阶段?各阶段的主要特点是什么? 答:电子计算机的发展已经历了四个明显的阶段(也称为四代).正向第五代智能化的计算机发展。 前四代计算机的特点是: 第一代为电子管计算机.使用的软件程序主要为机器语言。 第二代机是以晶体管作为主要逻辑元件的计算机.软件程序使用了汇编语言且高级程序设计语言诞生。 第三代机是由中小规模集成电路组成的计算机.软件程序使用状况是:操作系统和结构化程序设计语言诞生使用。 第四代机是由大规模或超大规模集成电路组成的计算机.软件状况为网络操作系统、面向对象程序设计诞生和使用。 2.计算机内为什么采用二进制数表示信息? 答:电子计算机内部采用二进制数表示信息的主要原因是: (1)二进制数数码少(只有0和1两个).因此易于实现其数码的表示; (2)二进制数的运算法简单; (3)采用二进制数易于实现逻辑运算。 3.计算机硬件系统由哪几部份组成?各部份的主要功能是什么? 答:电子计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。它们通过总线连接成有机整体。 运算器的主要功能是:完成算术运算和逻辑运算; 控制器的功能是:协调指挥计算机各部件工作; 存储器的主要作用是:存储程序和数据.实现记忆的功能。 输入设备的功能是:输入数据并转换为机内信息存储; 输出设备的作用是:将机内信息转换为便于识别、处理和使用的字符、图形输出显示。4.什么是硬件?什么是软件?它们有何关系? 答:计算机硬件是构成机器的电子、光电、电磁、机械等物理设备。软件即是计算机中使用的各种各样的程序及其说明文档。 硬件与软件的关系是:硬件是软件运行的基础.软件扩充了硬件的功能。 5.什么是指令?什么是程序?计算机的指令由哪两部份组成? 答:指令是计算机能实现的基本操作.指令均为二进制数形式。程序是若干指令或命令的集合。指令由操作码和地址码(操作数)组成.操作码告诉计算机执行什么操作(指明指令的功能).地址码告诉计算机到哪个存储单元地址中读取参与操作的数据。 6.计算机程序设计语言如何分类?什么程序语言是计算机能直接识别和执行的? 答:计算机程序设计语言可分为低级语言和高级语言两大类。低级语言包括:机器语言和汇编语言.它们都是面向计算机硬件的程序设计语言。高级语言有:面向过程的结构化的程序设计语言(Basic、Pascal、C……)和面向对象的程序设计语言(Visual Basic、Visual FoxPro、Visual C……)。 7.高级程序设计语言的两种执行方式是哪两种? 答:解释方式——边解释边执行.速度慢但方便程序调试。 编译方式——程序源代码全部编译后再执行.执行速度快.但不易查错。通常是先源代码程序调试成功后再编译使用。

机械控制工程基础复习题及复习资料

机械控制工程基础复习题1 1、 选择填空(30分,每小题2分) (下列各题均给出数个答案,但只有一个是正确的,请将正确答案的序号写在空白 处) 1.1在下列典型环节中,属于振荡环节的是 。 (A) 101.010)(2++= s s s G (B) 1 01.01)(2 ++=s s s G (C) 101 )(+=s s G 1.2系统的传递函数定义为在零初始条件下输出量的Laplace 变换与输入量的Laplace 变换之比,其表达式 。 (A )与输入量和输出量二者有关 (B )不仅与输入量和输出量二者有关,还与系统的结构和参数有关 (C )只与系统的结构和参数有关,与输入量和输出量二者无关 1.3系统峰值时间p t 满足 。 (A ) 0)(=p p o dt t dx (B ))()(∞=o p o x t x (C ))()()(∞??≤∞-o o p o x x t x 其中,)(t x o 为系统的单位阶跃响应。 1.4开环传递函数为G (s )的单位反馈系统的静态速度误差系数的计算式为 。 (A) )(lim 0 s G K s v →= (B) )(lim 2 s G s K s v →= (C) )(lim 0 s sG K s v →= 1.5最大百分比超调量(%)p M 的定义式为 。 (A ))()(max (%)∞-=o o p x t x M (B) %100) () ()(max (%)∞∞-= o o o p x x t x M (C )) () (max (%)t x t x M i o p = 其中,)(t x i 为系统的输入量,)(t x o 为系统的单位阶跃响应,)(max t x o 为)(t x o 的最大值。 1.6给同一系统分别输入)sin()(11t R t x i ω=和)sin()(2t R t x r i ω=这两种信号(其中, r ω是系统的谐振频率,1ω是系统正常工作频率范围内的任一频率),设它们对应的稳态输出分别为)sin()(1111?ω+=t C t x o 和)sin()(222?ω+=t C t x r o ,则 成立。 (A )21C C > (B )12C C > (C )21C C = 1.7 若一单位反馈系统的开环传递函数为) ()(1220 a s a s a s G += , 则由系统稳定的必 要条件可知, 。 (A )系统稳定的充分必要条件是常数210,,a a a 均大于0

工程材料课后习题答案附后

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工程材料 思考题参考答案 第一章金属的晶体结构与结晶 1.解释下列名词 点缺陷,线缺陷,面缺陷,亚晶粒,亚晶界,刃型位错,单晶体,多晶体,过冷度,自发形核,非自发形核,变质处理,变质剂。 答:点缺陷:原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小,主要指空位 间隙原子、 置换原子等。 线缺陷:原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大,而在其余两个 方向 上的尺寸很小。如位错。 面缺陷:原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大,而另一方向上 的尺 寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒:在多晶体的每一个晶粒内,晶格位向也并非完全一致,而是存在着许 多尺寸 很小、位向差很小的小晶块,它们相互镶嵌而成晶粒,称亚晶粒。 亚晶界:两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错:位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而 造成。 滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部

口,故称“刃型位错”。 单晶体:如果一块晶体,其内部的晶格位向完全一致,则称这块晶体为单晶体。 多晶体:由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 2 过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核:在一定条件下,从液态金属中直接产生,原子呈规则排列的结晶核 心。 非自发形核:是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理:在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成 为非自 发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率, 细化晶粒,这种处理方法即为变质处理。 变质剂:在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2. 常见的金属晶体结构有哪几种?α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、 Cr 、V 、 Mg 、Zn 各属何种晶体结构? 答:常见金属晶体结构:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格; α-Fe、Cr、V 属于体心立方晶格; γ-Fe 、Al、Cu、Ni、Pb 属于面心立方晶格; Mg、Zn 属于密排六方晶格; 3. 配位数和致密度可以用来说明哪些问题? 答:用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大,则晶

计算机基础练习题附答案

计算机基础练习题 1.微机硬件系统中最核心的部件是____ 。 A、内存储器 B、输入输出设备 C、CPU D、硬盘 2.根据计算机使用的电信号来分类,电子计算机分为数字计算机和模拟计算机,其中,数 字计算机是以____为处理对象。 A、字符数字量 B、物理量 C、数字量 D、数字、字符和物理量 3.用MIPS来衡量的计算机性能指标是____ 。 A、传输速率 B、存储容量 C、字长 D、运算速度 4.交互式操作系统允许用户频繁地与计算机对话,下列不属于交互式操作系统的是____。 A、Windows系统 B、DOS系统 C、分时系统 D、批处理系统 5.计算机硬盘正在工作时应特别注意避免____。 A、噪声 B、震动 C、潮湿 D、日光 6.下列四条叙述中,正确的一条是____。 A、字节通常用英文单词“bit”来表示 B、目前广泛使用的Pentium机其字长为5个字节 C、计算机存储器中将8个相邻的二进制位作为一个单位,这种单位称为字节 D、微型计算机的字长并不一定是字节的倍数 7.一条计算机指令中规定其执行功能的部分称为____。 A、源地址码 B、操作码 C、目标地址码 D、数据码 8.在微型计算机中,内存储器,通常采用____。 A、光存储器 B、磁表面存储器 C、半导体存储器 D、磁芯存储器 9.微型计算机键盘上的Tab键是____。 A、退格键 B、控制键 C、交替换档键 D、制表定位键 10.在计算机中,既可作为输入设备又可作为输出设备的是____。 A、显示器 B、磁盘驱动器 C、键盘 D、图形扫描仪 11.微型计算机中,ROM的中文名字是____。 A、随机存储器 B、只读存储器 C、高速缓冲存储器 D、可编程只读存储器 12.要存放10个24×24点阵的汉字字模,需要____存储空间。 A、74B B、320B C、720B D、72KB 13.把硬盘上的数据传送到计算机的内存中去,称为____。 A、打印 B、写盘 C、输出 D、读盘 14. 3.5英寸软盘片角上有一带黑滑块的小方口,当小方口被关闭时,其作用是____。

工程材料课后答案

1- 5在下面几种情况下,该用什么方法来测试硬度?写出硬度符号。 (1 )检查锉刀、钻头成品硬度;(2)检查材料库中钢材硬度;(3)检查薄壁工件的硬度或工件表面很薄的硬化层;(4)黄铜轴套;(5)硬质合金刀片; (1 )检查锉刀、钻头成品硬度采用洛氏硬度试验来测定,硬度值符号HRC。 (2)检查材料库中钢材硬度采用布氏硬度试验来测定,硬度值符号 HBW。 (3 )检查薄壁工件的硬度或工件表面很薄的硬化层硬度采用洛氏硬度试验来测定,硬度值符号HRC。 (4)黄铜轴套硬度采用布氏硬度试验来测定,硬度值符号HBW。(5)硬质合金刀片采用洛氏硬度试验来测定,硬度值符号HRC。 2- 4单晶体和多晶体有何差别?为什么单晶体具有各向异性,多晶体具有各项同性? 单晶体是由原子排列位向或方式完全一致的晶格组成的;多晶体是由很多个小的单晶体所组成的,每个晶粒的原子位向是不同的。因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同,造成原子间结合力不同,因而表现出 各向异性;而多晶体是由很多个单晶体所组成,它在各个方向上的力相互抵消平衡,因而表现各向同性。 2-5简述实际金属晶体和理想晶体在结构与性能上的主要差异。理想晶体中原子完全为规则排列,实际金属晶体由于许多因素的影响,使这些原子排列受到干扰和破坏,内部总是存在大量缺陷。如果金属中 无晶体缺陷时,通过理论计算具有极高的强度,随着晶体中缺陷的增加,金属的强度迅速下降,当缺陷增加到一定值后,金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此,无论点缺陷,线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变,从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻,

降低金属的抗腐蚀性能。 2- 6简述间隙固溶体和间隙化合物的异同点。 间隙固溶体和间隙化合物都是溶质原子嵌入晶格间隙形成的。间隙固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同,而间隙化合物的晶体结构不同于组成它的任一组元,它是以分子式来表示其组成。 3- 3常用的管路焊锡为成分w(Pb=50%)、w(Sn=50%)的Pb-Sn合金。 若该合金以及慢速度冷却至室温,求合金显微组织中相组成物和组织组成物的相对量。 吨r-i ⑷ I叽 Sn

机械控制工程基础

机械控制工程基础(专升本) 多选题 1. 微分环节的特点和作用是_______.(5分) (A) 输出提前于输入 (B) 干扰噪声放大 (C) 高通滤波 (D) 作为反馈环节,可改善系统的稳定性 (E) 作为校正环节,使系统的剪切频率增大 标准答案是:A,B,C,D,E 2. 闭环控制系统必不可少的环节有_______.(5分) (A) 输入输出 (B) 被控对象 (C) 测量环节 (D) 校正环节 (E) 比较环节 标准答案是:A,B,C,D,E 3. 若系统的传递函数为G(s)=10(s+5)/[s2(s+2)(s2+0.2s+100)],则其特性是_______.(5分) (A) 其奈奎斯特曲线在频率趋于零时的起点处,应平行于负实轴 (B) 其奈奎斯特曲线在频率趋于无穷大的终点处,应平行于正实轴,并进入坐标原点 (C) 其Bode图的转折频率依次为2,3.14,10,50 (D) 其Bode图的幅频特性的斜率依次为[-40],[-60],[-100],[-80]dB/Dec (E) 系统的增益为5/2 标准答案是:A,B,C,D 4. 工程实际中常用的典型测试信号有________.(5分) (A) 脉冲信号 (B) 阶跃信号 (C) 斜坡信号 (D) 抛物线信号 (E) 正弦信号 标准答案是:A,B,C,D,E 5. PID调节器与无源器件的相位滞后-超前校正器在原理上的区别有_______.(5分) (A) PID调节器在低频段的斜率为-20dB/Dec,相位滞后-超前校正器的低频段斜率为0dB/Dec (B) PID 调节器的高频段的斜率为+20dB/Dec,相位滞后-超前校正器的高频段斜率为0dB/Dec (C) PID调节器对高频噪声敏感,无源器件的相位滞后超前校正器则不放大高频噪声 (D) PID调节器构成带阻滤波器 (E) PID调节器是带通滤波器 标准答案是:A,B,C 6. 单位负反馈系统的闭环传递函数为G(s)=9(0.2s+1)(0.5s+1)/[s2(0.1s+1)],则系统特性为_______.(5分) (A) 它是II型系统 (B) 闭环系统包含的典型环节有六个 (C) 闭环系统跟踪斜坡信号的稳态误差为零 (D) 闭环系统跟踪阶跃信号的稳态误差为零 1

大学计算机基础课后习题答案

第1章 计算机基础知识 一、填空题 1.硬件系统、软件系统 2.(11011101)2=(221)10 =(335)8=(DD)16 3.1101.011 4.11110111.00000 .011 .(小数点后第5位到第8位循环) 5.1111 6.221 7.主存、Cache ram,rom 8.RAM 、ROM 9.外存 10.读、写、字节 二、选择题 1-5:CBADC 6-10:AADDD 11-15:ACCAD 三、判断题 1-5:错错对对对 6-10:对错错错错 四、简答题 1.修改题干:简述计算机发展各阶段所采用的逻辑部件及计算机的发展趋势。 答案:第一代计算机:电子管 第二代计算机:晶体管 第三代计算机:中小规模集成电路 第四代计算机:大规模、超大规模集成电路 计算机的研制正向智能化、网络化、巨型化、微型化、多媒体化的方向前进。 2.修改题干:简述计算机内部的信息为什么要采用二进制数编码来表示? 答案:因为采用二进制易于物理实现,机器可靠性高,运算规则简单。 3.位:代表一个二进制数位,是计算机表示数据的最小单位。 字节:计算机内部以字节为单位存储数据。1B=8b 。 字:CPU 通过数据总线一次存取、加工和传送的数据单位称为字。一个字通常由若干个字节组成。字长:一个字对应的位数。 4.1)运算速度 2)主频 3)字长 4)内存容量 5)外设扩展能力 6)软件配置情况 5.原码:数X 补码:X 原码:01010010 反码:01010010 补码:01010010 原码:11111111 反码:10000000 补码:10000001 原码:11010001==表示时不应该有小数点 反码:10101110 补码:10101111 原码:10000001 反码:11111110 补码:11111111 原码:00000000(或10000000) 反码:00000000(或11111111) 补码:00000000

机械控制工程基础期末试卷_答案2解析

一. 填空题(每小题2.5分,共25分) 1. 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、 快速性 和 准确性 。 2. 按系统有无反馈,通常可将控制系统分为 开环系统 和 闭环系统 。 3. 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有 微分方程 、 传递函数 等。 4. 误差响应 反映出稳态响应偏离系统希望值的程度,它用来衡量系统 控制精度的程度。 5. 一阶系统 1 1 Ts +的单位阶跃响应的表达是 。 6. 有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和 频域性能指标 。 7. 频率响应是线性定常系统对 谐波 输入的稳态响应。 8. 稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数,而且与 的类型有关。 9. 脉冲信号可以用来反映系统的 。 10. 阶跃信号的拉氏变换是 。 二. 图1为利用加热器控制炉温的反馈系统(10分) 炉温控制系统 图1 炉温控制结构图 试求系统的输出量、输入量、被控对象和系统各部分的组成,且画出原理方框图,说明其工作原理。 三、如图2为电路。求输入电压i u 与输出电压0u 之间的微分方程, 并求该电路的传递函数(10分) 图2 四、求拉氏变换与反变换 (10分) 1. 求[0.5]t te -(5分) 2. 求 1 3[ ](1)(2) s s s -++(5分) R u 0 u i L C u 0u i (a) (b) (c)

五、化简图3所示的框图,并求出闭环传递函数(10分) 图3 六、图4示机械系统由质量m 、阻尼系数C 、弹簧刚度K 和外力)(t f 组成的机械动力系统。图4(a)中)(t x o 是输出位移。当外力)(t f 施加3牛顿阶跃力后(恒速信号),记录仪上记录质量m 物体的时间响应曲线如图4(b )所示。试求: 1)该系统的微分方程数学模型和传递函数;(5分) 2)该系统的自由频率n ω、阻尼比ξ;(2分) 3)该系统的弹簧刚度质量m 、阻尼系数C 、弹簧刚度k ;(3分) 4)时间响应性能指标:上升时间s t 、调整时间r t 、稳态误差ss e (5分)。 1.0 x 0 图4(a) 机械系统 图4(b )响应曲线 图4 七、已知某系统是单位负反馈系统,其开环传递函数1 510 += s G k ,则该系统在单位脉冲、单位阶跃和单位恒速信号(斜坡信号)作用下的稳态误差ss e 分别是多少?(10分)

工程材料课后答案

第一章 2.图1-79为五种材料的应力-应变曲线:①45钢,②铝青铜,③35钢,④硬铝,⑤纯铜。试问: (1)当外加应力为300MPa时,各材料处于什么状态? (2)有一用35钢制作的杆,使用中发现弹性弯曲较大,如改用45钢制作该杆,能否减少弹性变形? (3)有一用35钢制作的杆,使用中发现塑性变形较大,如改用45钢制作该杆,能否减少塑性变形? 答:(1)①45钢:弹性变形②铝青铜:塑性变形③35钢:屈服状态④硬铝:塑性变形⑤纯铜:断裂。 (2)不能,弹性变形与弹性模量E有关,由E=σ/ε可以看出在同样的条件下45钢的弹性模量要大,所以不能减少弹性变形。 (3)能,当35钢处于塑性变形阶段时,45钢可能处在弹性或塑性变形之间,且无论处于何种阶段,45钢变形长度明显低于35钢,所以能减少塑性变形。 4.下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么? σb 、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk、HRC、HBS、HBW 答:σb抗拉强度,是试样保持最大均匀塑性的极限应力。 σs屈服强度,表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力。 σ0.2条件屈服强度,作为屈服强度的指标。 σ-1疲劳强度,材料循环次数N次后达到无穷大时仍不发生疲劳断裂的交变应力值。 δ伸长率,材料拉断后增加的变形长度与原长的比率。 HRC洛氏硬度,表示用金刚石圆锥为压头测定的硬度值。 HBS布氏硬度,表示用淬硬钢球为压头测定的硬度值。 HBW布氏硬度,表示用硬质合金为压头测定的硬度值。 7.常见的金属晶体结构有哪几种?α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构? 答:常见金属晶体结构:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格; α-Fe、Cr、V属于体心立方晶格; γ-Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格; Mg、Zn属于密排六方晶格; 8.什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么? 答:形成固溶体使金属强度和硬度提高,塑性和韧性略有下降的现象称为固溶强化。

计算机应用基础课后习题答案(第三版)

第一章 填空: 计算机的发展趋势:巨型化微型化网络化智能化多媒体化 阶段:电子管计算机晶体计算机集成电路计算机大规模计算机 用途:巨型机大型机小型机工作站微型机 特点:快速运算计算精度高存储功能强逻辑判断能力自动运行程序硬件设备:CPU 总线系统内存储器外存储器输入输出设备 编码:国标码内码外码汉字字形码 选择: 1-6 C D B D A C 判断: XXVXX(X错V对) 第二章 填空: 快捷键:WIN+D 按住:shift 按住:ctrl Ctrl+Z 左右上下综合 书写顺序取大优先兼顾直观能连不交,能交不连 选择: 1-6 A D B B D B 判断: VVXXV 第三章 填空: 菜单元工具栏工作区状态栏 直看正文的宽度设定左右的界限直行缩进位置制表符位置 左对齐右对齐两端对齐 横排竖排 亮度对比度灰度 选择: 1-5 A B B D C 判断: XVVV 第四章 填空: 输入数据编辑数据设置数据格式排序数据筛选数据 25665536 列宽标准列宽 单元格格式 等于参数 图表对象 选择: 1-6 A B A C C A

判断: XVVXVV 第五章 填空: 远程中断联机计算机网络计算机网络互联 服务器模式对等模式 环形网星型网总线网混合型 TCP/IP协议IPX/SPX协议NetBEUI协议AppleTalk协议 A类B类C类 选择: CADCD 判断: XXVV 第六章 选择:D B A C A A 第八章 填空: 多媒体硬件软件 多媒体立机多媒体输入设备多媒体存储设备多媒体输出设备功能键操控控动设备信息采集信息回收 熵编码信息源码 选择: B B A 判断: VXV

机械控制工程基础复习重点总结

◎闭环控制系统主要由给定环节、比较环节、运算放大环节、执行环节、被控对象、检测环节(反馈环节)组成 ◎开环控制反馈及其类型:内反馈、外反馈、正反馈、负反馈。 ◎1、从数学角度来看,拉氏变换方法是求解常系数线性微分方程的工具。可以分别将“微分”与“积分”运算转换成“乘法”和“除法”运算,即把微分、积分方程转换为代数方程。对于指数函数、超越函数以及某些非周期性的具有不连续点的函数,用古典方法求解比较烦琐,经拉氏变换可转换为简单的初等函数,就很简便。 2、当求解控制系统输入输出微分方程时,求解的过程得到简化,可以同时获得控制系统的瞬态分量和稳态分量。 3、拉氏变换可把时域中的两个函数的卷积运算转换为复频域中两函数的乘法运算。在此基础上,建立了控制系统传递函数的概念,这一重要概念的应用为研究控制系统的传输问题提供了许多方便。 ◎描述系统的输入输出变量以及系统内部各变量之间的数学表达式 称为系统的数学模型,各变量间的关系通常用微分方程等数学表达式来描述。 ◎建立控制系统数学模型的方法主要有分析法(解析法)、实验法 ◎建立微分方程的基本步骤:1、确定系统或各元件的输入输出,找出各物理量之间的关系 2、按照信号在系统中的传递顺序,从系统输入端开始列出动态微分方程 3、按照系统的工作条件,忽略次要元素,对微分方程进行简化 4、消除中间变量 5整理微分方程,降幂排序,标准化。 ◎传递函数具有以下特点:1、传递函数分母的阶次与各项系数只取决于系统本身的固有特性,而与外界输入无关。 2、当系统在初始状态为0时,对于给定的输入,系统输出的拉氏逆变换完全取决于系统的传递函数。 x0(t)=L^-1[X0(s)]=L^-1[G(s)Xi(s)] 3、传递函数分母中s 的阶次n 不小于分子中s 的阶次m ,即n ≥m 。这是由于实际系统或元件总是具有惯性的 ◎方框图的结构要素:1、传递函数方框。2、相加点。3、分支点。 ◎时间响应及其组成:瞬态响应:系统在某一输入信号作用下,其输出量从初始状态到稳定状态的响应过程,也称动态响应,反映了控制系统的稳定性和快速性。 稳态响应:当某一信号输入时,系统在时间t 趋于无穷时的输出状态,也称静态响应,反映了系统的准确性。 ◎二阶系统的微分方程和传递函数: ◎系统稳态误差0lim (s)H(s)p s K G →=0 lim (s)H(s)v s K sG →=2 0lim (s)H(s)a s K s G →= ◎二阶系统响应的性能指标:1、上升时间r t ,响应曲线从原始工作状态出发,第一次达到稳态值所需要的时间定义为上升时间。对于过阻尼系统,上升时间定义为响应曲线从稳态值得10%上升到90%所需要的时间。2、峰值时间p t ,响应曲线达到第一个峰值所需要 的时间定义为峰值时间。3、最大超调量p M ,超调量是描述系统 相对稳定性的一个动态指标。一般用下式定义系统的最大超调量。 4、调整时间 s t 。5、振荡次数N ,在调整时间s t 内,0(t)x 穿越其稳定值0()x ∞次数的一半定义为振荡次数。(振荡次数与n ω无关,ξ 越大N 越小) ◎由此可见,系续稳定的充分必要条件是:系统特征方程的根全部具有负实部。系统的特征根就是系统闭环传递函数的极点,因此,系统稳定的充分必要条件还可以表述为系统闭环传递函数的极点全部位于[S ]平面的左半平面 线性定常系统对正弦输入的稳态响应被称为频率响应,该响应的频率与输入信号的频率相同,幅值和相位相对于输入信号随频率w 的变化而变化,反映这种变化特性的表达式0()i X X ω和-arctanTw 称系统的频率特性,它与系统传递函数的关系将G(S)中的S 用jw 歹取代,G(jw)即为系统的频率特性。

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