《信息论与编码》习题解答-第三章
第三章 信道容量-习题答案
3.1 设二元对称信道的传递矩阵为?
?
?
???3/23/13/13/2 (1) 若P(0) = 3/4, P(1) = 1/4，求H(X), H(X/Y), H(Y/X)和I(X;Y)； (2) 求该信道的信道容量及其达到信道容量时的输入概率分布；
解： 1)
symbol
bit Y X H X H Y X I symbol bit X Y H Y H X H Y X H X Y H Y H Y X H X H Y X I symbol bit y p Y H x y p x p x y p x p y x p y x p y p x y p x p x y p x p y x p y x p y p symbol
bit x y p x y p x p X Y H symbol
bit x p X H j
j i
j
i j i j i i i / 062.0749.0811.0)/()();(/ 749.0918.0980.0811.0)/()()()/()
/()()/()();(/ 980.0)4167.0log 4167.05833.0log 5833.0()()(4167
.03
2
413143)/()()/()()()()(5833.031
413243)/()()/()()()()(/ 918.0 10
log )3
2
lg 324131lg 314131lg 314332lg 3243( )
/(log )/()()/(/ 811.0)41
log 4143log 43()()(222221212221221211112111222=-==-==+-=+-=-=-==?+?-=-==?+?=+=+==?+?=
+=+==??+?+?+?-=-==?+?-=-=∑∑∑∑
2)
2
1
)(/ 082.010log )3
2
lg 3231lg 31(2log log );(max 222=
=?++=-==i mi x p symbol
bit H m Y X I C
3.2 解：
(1)αα-==1)(,)(21x p x p
??????=4/14/12/102/12/1P ，??
?
???---=4/)1(4/)1(2/)1(02/12/1)(αααααj i y x P 4/)1()(,4/14/)(,2/1)(321αα-=+==y p y p y p
接收端的不确定度：
))1(41
log()1(41)4141log()4141()2log(21)(αααα---++-=Y H
)1log(41)1log(4123αααα---++-= (2)
)
4log()1(4
1
)4log()1(41)2log()1(210)2log(21)2log(21)|(ααααα-+-+-+++=X Y H α2123-= (3)
)|()();(X Y H Y H Y X I -=
);(max )()(Y X C i x p =α,
0)(=αα
C d d
,得到5/3=α 161.0)5/3();max(===C Y X C 3.3
∑==?++=+=2
1919.001.0log 01.099.0log 99.02log log )log(j ij ij p p m C
0.919*1000=919bit/s 3.4
??
????????=εεεε-10-1000
1ij p
2/1)()(0
)(321===a p a p a p 0)(1=b p
2/12/1)1(2/100)|()(),()(222=?+-?+?===∑∑εεi i
i i
i a b p a p b a p b p
2/1-12/12/100)|()(),()(333=?+?+?===∑∑）（εεi i
i i
i a b p a p b a p b p
)
()|(log
)|();(j i j j
i j i b p a b p a b p Y a I ∑=
0);(1=Y a I
εεεε2log )1(2log )1(0)
()|(log
)|();(222+--+==∑j j j
j b p a b p a b p Y a I )1(2log )1(2log 0)
()|(log
)|();(333εεεε--++==∑j j j
j b p a b p a b p Y a I
当0=ε，1=C 当2/1=ε，0=C 3.5
两个信道均为准对称DMC 信道
设输入符号概率αα-==1)(,)(21a p a p ， （1） 对于第一种信道的联合概率的矩阵
为：
??????---------)1(2)1)(1()1)((2)()1(αεαεαεεααεα
εp p p p
??????---)()1(εαεp p 3.6
????
?
????
???=2/1002/12/12/10002/12/1000
2/12/1P 121
log 2121log 214log log )log(4
1
=++=+=∑=ij j ij p p m C
3.7
解：(1)从已知条件可知：3,2,1,3/1)(==i x p i ，且转移概率????????????????=0109101103103525110321)|(i j x y p ，则联合概率??
?
??
??
?????????==010330110110115215110161)()|(i i j ij x p x y p p ，
因为：),()(∑=i
j i j y x p y p ，可计算得到31)(1=y p ，21)(2=y p ，61
)(3=y p
499.16log 6
1
2log 213log 31)(=++=Y H
(2)
175.1910
log 10310log 301310log 101310
log
10125log 1525log 151310log 1012log 61)|(log )()|(=+++
++++=-=∑ij
i j j i x y p y x p X Y H (3)
当接收为2y ，发送为2x 时正确，如果发送为1x 和3x 为错误，各自的概率为： 5/1)|(21=y x p ，5/1)|(22=y x p ，5/3)|(23=y x p 它的错误概率为：
5/4)|()|(2321=+=y x p y x p p e
(4)从接收端看到的平均错误概率为：
===∑∑≠≠j
i ij j
i j i j e p y x p y p p )|()(收733.010/115/110/310/130/115/2=+++++
(5)从发送端看到的平均错误概率为：
===∑∑≠≠j
i ij j
i i j i e p x y p x p p )|()(发733.010/115/110/310/130/115/2=+++++
(6)此信道不好，因为信源等概率分布，从转移信道来看，正确发送的概率11y x >-为0.5，有一半失真；22y x >-为0.3，严重失真；33y x >-为0，完全失真。 (7)585.13log )(==X H
301.1)35
log(103)10log(301)35log(101)
5log(101
)25log(151)5log(101)2log(61)|(log )()|(=+++++++=-=∑ij
j i j i y x p y x p Y X H
3.8
s Mb WN p W C av /5.19)5
.65
.451log(5.6)1log(0=+=+=
3.9
每秒传递的信息速率：10log 3010304???=R
信道的信噪功率比：dB P P N s 30log 10=，310=N s P P ，R P P
W C N s t =+=)1log(
所以：MHz W 3=
3.10
(1) s Mb P P W C N s t /46.3)101log(1)1log(1
1
1=+?=+= (2) )1log()1log(222111N s N s P P W P P W +=+
，已知MHz W 11=，1011=N s P P ，522=N s P P
， 所以MHz W 34.12=
(3) )1log()1log(333111N s N s P P W P P W +=+
，已知MHz W 11=，MHz W 5.02=，101
1=N s P P
， 所以可求得1202
2
=N s P P ，
课外习题： 设二进制对称信道是无记忆信道，信道矩阵为????
???
?__p p
p p ，其中：p > 0，
_
p < 1，p + _
p = 1，_
p >> p 。试写出N = 3次扩展无记忆信道的信道矩阵[P]。
解：
[]???????
??????????????????
?=322223222
23222232
223
223223
2
23222
2
22322
32
2
32
23222
322223
222
23
222
2
3
111110101100011010001000 111
110 101 100 011 010 001 000 p p
p p
p p
p p p p
p p p p p p p p p
p p p p p p p p p
p
p p
p p
p p p p p p p
p
p p p p
p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p
p p p p p p p p p
p p p p p p p p p
p
p p p p p p p p P
课外习题：在图片传输中，每帧约有2.25 106个像素，为了能很好地重现图像，
能分16个亮度电平，并假设亮度电平等概分布。试计算每分钟传送一帧图片所需信道的带宽（信噪功率比为30dB ）。
解：
s
bit t I C bit NH I symbol bit n H t / 101.560
10910
10941025.2/ 416log log 56
6622?=?===?=??=====
z
15049)10001(log 105.11log 1log 25
H P P C W P P W C N X t
N X t =+?=?
??? ??+=?
???
?
?+=
课外习题：设电话信号的信息率 5.6 104
比特/秒，在一个噪声功率谱为N 0= 5 10-6 mW/Hz 、限频F 、限输入功率P 的高斯信道中传送，若F=4kHz ，问无差错传输所需的最小功率P 是多少瓦？若F →∞，则P 是多少瓦？
解：
W
e N C P e
N P
C F W
WN P WN P W C t X X t W C X X t t 1094.171828
.2log 105106.5log log 328.0121054000121log 429
42020
4000106.59004
--?-?=???===∞→=?
??
? ??-???=???? ??-=???
? ??+=
3.12 有一个二元对称信道，其信道矩阵为?
?
?
???98.002.002.098.0。设该信源以1500二元符号/秒的速度传输输入符号。现有一消息序列共有14000个二元符号，并设P(0) = P(1) = 1/2，问从消息传输的角度来考虑，10秒钟内能否将这消息序列无失真的传递完？
解：
信道容量计算如下：
[]symbol
bit H Y H X Y H Y H Y X I C mi / 859.0 )
02.0log 02.098.0log 98.0(2log )()/()(max );(max 222max =?+?+=-=-==
也就是说每输入一个信道符号，接收到的信息量是0.859比特。已知信源输入1500二元符号/秒，那么每秒钟接收到的信息量是：
s bit symbol bit s symbol I / 1288/859.0/15001=?=
现在需要传送的符号序列有14000个二元符号，并设P(0) = P(1) = 1/2，可以计算出这个符号序列的信息量是
bit
I 14000 )
5.0log 5.05.0log 5.0(1400022=?+??=
要求10秒钟传完，也就是说每秒钟传输的信息量是1400bit/s ，超过了信道每秒钟传输的能力（1288 bit/s ）。所以10秒内不能将消息序列无失真的传递完。
第三章习题解答
第三章 纯流体的热力学性质计算 思考题 3-1气体热容，热力学能和焓与哪些因素有关？由热力学能和温度两个状态参数能否确定气体的状态？ 答：气体热容，热力学能和焓与温度压力有关，由热力学能和温度两个状态参数能够确定气体的状态。 3-2 理想气体的内能的基准点是以压力还是温度或是两者同时为基准规定的？ 答：理想气体的内能的基准点是以温度为基准规定的。 3-3 理想气体热容差R p v c c -=是否也适用于理想气体混合物？ 答：理想气体热容差R p v c c -=不适用于理想气体混合物，因为混合物的组成对此有关。 3-4 热力学基本关系式d d d H T S V p =+是否只适用于可逆过程？ 答：否。热力学基本关系式d d d H T S V p =+不受过程是否可逆的限制 3-5 有人说：“由于剩余函数是两个等温状态的性质之差，故不能用剩余函数来计算性质 随着温度的变化”，这种说法是否正确？ 答：不正确。剩余函数是针对于状态点而言的；性质变化是指一个过程的变化，对应有两个状态。 3-6 水蒸气定温过程中，热力学内能和焓的变化是否为零？ 答：不是。只有理想气体在定温过程中的热力学内能和焓的变化为零。 3-7 用不同来源的某纯物质的蒸气表或图查得的焓值或熵值有时相差很多，为什么？能否 交叉使用这些图表求解蒸气的热力过程？ 答：因为做表或图时选择的基准可能不一样，所以用不同来源的某纯物质的蒸气表或图查得的焓值或熵值有时相差很多。不能够交叉使用这些图表求解蒸气的热力过程。 3-8 氨蒸气在进入绝热透平机前，压力为 2.0 MPa ，温度为150℃，今要求绝热透平膨胀机出口液氨不得大于5%，某人提出只要控制出口压力就可以了。你认为这意见对吗？为什么？请画出T -S 图示意说明。 答：可以。因为出口状态是湿蒸汽，确定了出口的压力或温度，其状态点也就确定了。
第三章习题答案
第三章 效用论 1. 已知一件衬衫的价格为80元，一份肯德基快餐的价格为20元，在某消费者关于这两种商品的效用最大化的均衡点上，一份肯德基快餐对衬衫的边际替代率MRS 是多少？ 解答：按照两商品的边际替代率MRS 的定义公式，可以将一份肯德基快餐对衬衫的边际替代率写成： MRS 12＝－△X 2/△X 1 其中，X 1表示肯德基快餐的份数；X 2表示衬衫的件数；MRS 12表示在维持效用水平不变的前提下，消费者增加一份肯德基快餐消费时所需要放弃的衬衫的消费数量。 在该消费者实现关于这两种商品的效用最大化时，在均衡点上有 MRS 12＝P 1/P 2 即有: MRS 12＝2080 ＝0.25 它表明，在效用最大化的均衡点上,该消费者关于一份肯德基快餐对衬衫的边际替代率MRS 为0.25。 2. 假设某消费者的均衡如图3—1(即教材中第96页的图3—22)所示。其中，横轴OX 1和纵轴OX 2分别表示商品1和商品2的数量，线段AB 为消费者的预算线，曲线 图3—1 某消费者的均衡 U 为消费者的无差异曲线，E 点为效用最大化的均衡点。已知商品1的价格P 1＝2元。 (1)求消费者的收入； (2)求商品2的价格P 2； (3)写出预算线方程； (4)求预算线的斜率； (5)求E 点的MRS 12的值。 解答： (1)图中的横截距表示消费者的收入全部购买商品1的数量为30单位，且已知P 1＝2元，所以，消费者的收入I ＝2元×30＝60元。 (2)图中纵截距表示消费者的收入全部购买商品2的数量为20单位，且由(1)已知收入I ＝60元，所以，商品2的价格P 2＝I /20＝60/20＝3元。 (3)由于预算线方程的一般形式为： P 1X 1＋P 2X 2＝I 所以，由(1)、(2)可将预算线方程具体写为：2X 1＋3X 2＝60 (4)将(3)中的预算线方程进一步整理为X 2＝－23X 1＋20。很清楚，预算线的斜率为－23 。
第3章部分习题与解答
第三章习题 4 .针对上题中建立的四个表试用SQL语言完成第2章习题5中的查询。 答案： （1）求供应工程J1零件的供应商号码SNO； SELECT SNO FROM SPJ WHERE JNO=‘J1’； （2）求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO； SELECT SNO FROM SPJ WHERE JNO=‘J1’AND PNO=‘P1’； （3）求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO； SELECT SNO /*这是嵌套查询*/ FROM SPJ WHERE JNO=‘J1’AND PNO IN /*找出红色的零件的零件号码PNO */ (SELECT PNO FROM P /*从P表中找*/ WHERE COLOR=‘红’)； 或SELECT SNO FROM SPJ，P /*这是两表连接查询*/ WHERE JNO=‘J1’/*这是复合条件连接查询*/ AND SPJ.PNO=P.PNO AND COLOR=‘红’； （4）求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO； *解析：第一种解法是使用多重嵌套查询，第二种方法的子查询是一个多表连接。 注意：从J表入手，以包含那些尚未使用任何零件的工程号。 SELECT JNO FROM J WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM SPJ WHERE SPJ.JNO=J.JNO AND SNO IN /*天津供应商的SNO*/ (SELECT SNO FROM S WHERE CITY=‘天津’) AND PNO IN /*红色零件的PNO*/ (SELECT PNO FROM P WHERE COLOR=‘红’))； 或SELECT JNO FROM J WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM SPJ, S, P WHERE SPJ.JNO=J.JNO AND SPJ.SNO=S.SNO AND SPJ.PNO=P.PNO AND S.CITY=‘天津’AND P. COLOR=‘红’)； //注：本例中父查询和子查询均引用了Student表，可以像自身连接那样用别名将父查询中的Student表与子查询中的Student表区分开：// （5）求至少用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO (类似于P113例44)。 解析：它所表达的语义为：不存在这样的零件y，供应商S1供应了y，而工程x 没有选用y。 用SQL语言表示如下：
第3章部分习题测验答案
第3章部分习题答案 3.2. 为什么进程在进入临界区之前，应先执行"进入区"代码，在退出临界区后又执行"退出区"代码? 为了实现多个进程对临界资源的互斥访问，必须在临界区前面增加一段用于检查欲访问的临界资源是否正被访问的代码，如果未被访问，该进程便可进入临界区对资源进行访问，并设置正被访问标志，如果正被访问，则本进程不能进入临界区，实现这一功能的代码成为"进入区"代码；在退出临界区后，必须执行"退出区"代码，用于恢复未被访问标志. 3.3 同步机构应遵循哪些基本准则?为什么? a. 空闲让进. b. 忙则等待. c. 有限等待. d. 让权等待. 3.6你认为整型信号量机制和记录型信号量机制，是否完全遵循了同步机构的四条准则? a. 在整型信号量机制中，未遵循"让权等待"的准则. b. 记录型信号量机制完全遵循了同步机构的"空闲让进,忙则等待,有限等待,让权等待"四条准则. 3.9在生产者－消费者问题中，如果缺少了signal(full)或signal(empty),对执行结果会有何影响? 生产者－消费者问题可描述如下: var mutex,empty,full: semaphore:=1,n,0; buffer: array[0,...,n-1] of item; in,out: integer:=0,0; begin parbegin producer: begin repeat . . produce an item in nextp; . . wait(empty); wait(mutex); buffer(in):=nextp; in:=(in+1) mod n; signal(mutex); /* ************** */ signal(full); /* ************** */ until false; end consumer: begin repeat wait(full); wait(mutex); nextc:=buffer(out); out:=(out+1) mod n; signal(mutex); /* ************** */
第3章习题及部分解答
3.5设有一个SPJ数据库，包括S,P,J,SPJ四个关系模式： S(SNO,SNAME,STATUS,CITY); P(PNO,PNAME,COLOR,WEIGHT); J(JNO,JNAME,CITY); SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY); 1、供应商表S由供应商代码(SNO)、供应商姓名(SNAME)、供应商状态(STATUS)、供应商所在城市(CITY)组成； 2、零件表P由零件代码(PNO)、零件名(PNAME)、颜色(COLOR)、重量(WEIGHT)组成； 3、工程项目表J由工程项目代码(JNO)、工程项目名(JNAME)、工程项目所在城市(CITY)组成； 4、供应情况表SPJ由供应商代码(SNO)、零件代码(PNO)、工程项目代码(JNO)、供应数量(QTY)组成，表示某供应商供应某种零件给某工程项目的数量为QTY。试用关系代数语言完成如下查询： 1)找出所有供应商的姓名和所在城市； 2)找出所有零件的名称、颜色、重量； 3)找出使用供应商S1所供应零件的工程号码; 4)找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量； 5)找出上海厂商供应的所有零件号码； 6)找出使用上海产的零件的工程号码； 7)找出没有使用天津产的零件的工程号码; 8)把全部红色零件的颜色改成蓝色； 9)由S5供给J4的零件P6改为由S3供应，请作必要的修改；
10)从供应商关系中删除S2的记录，并从供应情况关系中删除相应的记录； 11)求供应工程J1零件的供应商号码SNO; 12)求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO; 13)求供应工程J1零件为红色的供应商号SNO; 14)求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO; 15)求S1提供的零件名PNAME; 16)求给工程J1和J2提供零件的供应商号码SNO; 解： 1)找出所有供应商的姓名和所在城市； Select SNAME,CITY From S 2)找出所有零件的名称、颜色、重量； Select PNAME,COLOR,WEIGHT From P 3)找出使用供应商S1所供应零件的工程号码; Select JNO From SPJ Where SNO= ‘S1’ 4)找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量； Select PNAME,QTY From SPJ,P Where SPJ.PNO=P.PNO And JNO=‘J2’ 5)找出上海厂商供应的所有零件号码； Select PNO From S,SPJ Where SPJ.SNO=S.SNO And CITY=‘上海’
第三章习题与参考答案
第三章习题与参考答案 3-1 输水管路的直径为150㎜输水量为981kN/hr 求断面平均流 速。 （答：1.57m/s ） 3-2 矩形风道的断面为300×400㎜2，风量为2700m 3/hr ，求断面 平均流速，若出风口断面缩小为150×700㎜2，该处的平均流速多大？ （答：6.25m/s,25.0m/s ） 3-3 一圆形风道，风量为10000 m 3/hr ，最大允许流速为20 m/s ， 试设计其直径（应为50㎜的整倍数）并核算其流速. (答：450㎜，17.5 m/s) ， 各为多大才能保证两支管的质量流量相等？ （答：s m v s m v /2.22,/1832==） 3-6 在4×4㎝2的空气压缩机进口管路中，空气的密度委1.2kg/m 3, 平均流速为4m/s ，经过压缩后，在直径为2.5cm 的圆管中，以 3m/s 的平均流速排出，求出口的空气密度和质量流量。 （答：5.22kg/m 3,7.68×10-3kg/s ）
3-7 试比较1和3点流速的大小：1）在等直径立管中，2）在渐 () () () 10107 1 0203; 2; 11? ?? ?????=????????=???? ?????????????=r y u u r y u u r y u u m m m 3-9 已知圆管中的流速分布曲线为7 1 0????????=r y u u m ，求流速等于平均 流速的点离壁面的距离。 c y （答：0242） 0r 3-10 求题（3-8）中各种情况的动能修正系数α值 （答：2，1.057，1.03） 3-11 圆喷嘴在圆管中喷射流体，流速分布如图，已知， mm d 501=
《土力学》第三章习题集及详细解答
《土力学》第三章习题集及详细解答 第3章土的渗透性及渗流 一、填空题 1.土体具有被液体透过的性质称为土的。 2.影响渗透系数的主要因素有：、、、、、 。 3.一般来讲，室内渗透试验有两种，即和。 4.渗流破坏主要有和两种基本形式。 5.达西定律只适用于的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的。 二选择题 1.反应土透水性质的指标是（）。 A.不均匀系数 B.相对密实度 C.压缩系数 D.渗透系数 2.下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（）。 A．发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流 B.流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中 C.流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏 D.流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏 3.土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映？（）
A.压缩系数 B.固结系数 C.压缩模量 D.渗透系数 4.发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形？（） A.坑底隆起 B.流土 C.砂沸 D.流砂 5.下属关于渗流力的描述不正确的是（）。 A.其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致 B.是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同 C.流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大 D.渗流力的存在对土体稳定总是不利的 6.下列哪一种土样更容易发生流砂？（） A.砂砾或粗砂 B.细砂或粉砂 C.粉质黏土 D.黏土 7.成层土水平方向的等效渗透系数与垂直方向的等效渗透系数的关系是（）。 A.> B.= C.< 8. 在渗流场中某点的渗流力（）。 A.随水力梯度增加而增加 B.随水利力梯度增加而减少 C.与水力梯度无关 9.评价下列说法的正误。（） ①土的渗透系数越大，土的透水性也越大，土的水力梯度也越大； ②任何一种土，只要水力梯度足够大，就有可能发生流土和管涌； ③土中任一点渗流力的大小取决于该点孔隙水总水头的大小； ④渗流力的大小不仅取决于水力梯度，还与其方向有关。 A.①对 B.②对 C.③和④对 D.全不对 10.下列描述正确的是（）。
第3章 习题与解答
第3章习题与解答 3－1 在以下两种情况下，画出题3－1图所示电路的图，并说明其节点数和支路数各为多少？KCL、KVL独立方程数各为多少？ （1）每个元件作为一条支路处理； （2）电压源（独立或受控）和电阻的串联组合，电流源和电阻的并联组合作为一条支路处理。 (a) (b) 题3－1图 解：图（a） （1）如图所示：支路数b=11，节点数n=6 b-n+1=6 KCL独立方程数为n-1=5、KVL独立方程数为 （2）如图所示：支路数b=8，节点数n=4 KCL独立方程数为n-1=3、KVL独立方程数为 b-n+1=5
图（b） （1）如图所示：支路数=12，节点数=7 KCL独立方程数为n-1=6、KVL独立方程数为 b-n+1=6 （2）如图所示：支路数=9，节点数=5 KCL独立方程数为n-1=4、KVL独立方程数为 b-n+1=5 3－2 试画出题3－2图所示四点全图的全部树。 ① 题3－2图 解：
3－3 如题3－3图所示的有向图，在以下两种情况下列出独立的KVL方程。 （1）任选一树并确定其基本回路组作为独立回路； （2）选网孔作为独立回路。 ③ 1 8 题3－3图 解：以2、3、5、6支路为树，1、4、7、8支路为连支。这样选网孔正好是基本回路，所以，（1）、（2）两个问题可合并。KVL如下： 2540 u u u +-= 5860 u u u +-= 3760 u u u +-= 1230 u u u ++=
3－4 题3－4图所示电路中，12310,4,R R R ==Ω=Ω458,R R ==Ω62,R =Ω 310,S u V =610,S i A =试列出支路法、支路电流法及支路电压法所需的方程。 i 题3－4图 解：电路的图为 3 设每个回路都为顺时针方向。 列支路法方程如下： 节点① 1260i i i ++= 节点② 2340i i i --= 节点③ 4560i i i -+= 回路1l 2310u u u +-= 回路2l 4530u u u +-= 回路3l 6420u u u +-= 支路特性方程： 111u R i =
高分子物理第三章习题及解答.docx
第三章 3.1 高分子的溶解 3.1.1 溶解与溶胀 例3-1 简述聚合物的溶解过程，并解释为什么大多聚合物的溶解速度很慢？ 解：因为聚合物分子与溶剂分子的大小相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能比较快地渗透进入高聚物，而高分子向溶剂地扩散却非常慢。这样，高聚物地溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入高聚物内部，使高聚物体积膨胀，称为“溶胀”，然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解地分子分散的均相体系。整个过程往往需要较长的时间。 高聚物的聚集态又有非晶态和晶态之分。非晶态高聚物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因而溶剂分子比较容易渗入高聚物内部使之溶胀和溶解。晶态高聚物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用力很强，以致溶剂分子渗入高聚物内部非常困难，因此晶态高聚物的溶解要困难得多。非极性的晶态高聚物（如PE）在室温很难溶解，往往要升温至其熔点附近，待晶态转变为非晶态后才可溶；而极性的晶态高聚物在室温就能溶解在极性溶剂中。 例3-2.用热力学原理解释溶解和溶胀。 解：（1）溶解：若高聚物自发地溶于溶剂中，则必须符合： 上式表明溶解的可能性取决于两个因素：焓的因素（）和熵的因素（）。焓的因素取决于溶剂对高聚物溶剂化作用，熵的因素决定于高聚物与溶剂体系的无序度。对于极性高聚物前者说影响较大，对于非极性高聚物后者影响较大。但一般来说，高聚物的溶解过程都是增加的，即>0。显然，要使<0，则要求越小越好，最好为负值或较小的正值。极性高聚物溶于极性溶剂，常因溶剂化作用而放热。因此，总小于零，即<0，溶解过程自发进行。根据晶格理论得 ＝（3-1） 式中称为Huggins参数，它反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。的物理意义表示当一个溶剂分子放到高聚物中去时所引起的能量变化（因为）。而非极性高聚物溶于非极性溶剂，假定溶解过程没有体积的变化（即），其的计算可用Hildebrand的溶度公式： ＝（3-2） 式中是体积分数，是溶度参数，下标1和2分别表示溶剂和溶质，是溶液的总体积。从式中可知总是正的，当 时，。一般要求与的差不超过1.7～2。综上所述，便知选择溶剂时要求越小或和 相差越小越好的道理。 注意： ①Hildebrand公式中仅适用于非晶态、非极性的聚合物，仅考虑结构单元之间的色散力，因此用相近原则选择溶剂时有例外。相近原则只是必要条件，充分条件还应有溶剂与溶质的极性和形成的氢键程度要大致相等，即当考虑结构单元间除有色散力外，还有偶极力和氢键作用时，则有
材基第三章习题及答案
第三章 作业与习题的解答 一、作业： 2、纯铁的空位形成能为105 kJ/mol 。将纯铁加热到850℃后激冷至室温（20℃），假设高温下的空位能全部保留，试求过饱和空位浓度与室温平衡空位浓度的比值。(e 31.8=6.8X1013） 6、如图2-56，某晶体的滑移面上有一柏氏矢量为b 的位错环，并受到一均匀切应力τ。 （1）分析该位错环各段位错的结构类型。 （2）求各段位错线所受的力的大小及方向。 （3）在τ的作用下，该位错环将如何运动？ （4）在τ的作用下，若使此位错环在晶体中稳定 不动，其最小半径应为多大？ 解： （2）位错线受力方向如图，位于位错线所在平面，且于位错垂 直。 （3）右手法则（P95）：（注意：大拇指向下，P90图3.8中位错 环ABCD 的箭头应是向内，即是位错环压缩）向外扩展（环扩大）。 如果上下分切应力方向转动180度，则位错环压缩。 (4) P103-104： 2sin 2d ?τd T s b = θRd s =d ； 2/sin 2 θ?d d = ∴ τ ττkGb b kGb b T R ===2 注：k 取0.5时，为P104中式3.19得出的结果。 7、在面心立方晶体中，把两个平行且同号的单位螺型位错从相距100nm 推进到3nm 时需要用多少功（已知晶体点阵常数a=0.3nm,G=7﹡1010Pa ）？ (31002100 32ln 22ππGb dr w r Gb ==?； 1.8X10-9J ） 8、在简单立方晶体的（100）面上有一个b=a[001]的螺位错。如果
它(a)被（001）面上b=a[010]的刃位错交割。(b)被（001）面上b=a[100]的螺位错交割，试问在这两种情形下每个位错上会形成割阶还是弯折？ （（a ）：见P98图3.21， NN ′在（100）面内，为扭折，刃型位错；(b)图3.22，NN ′垂直（100）面，为割阶，刃型位错） 9、一个 ]101[2- =a b 的螺位错在（111）面上运动。若在运动过程中遇 到障碍物而发生交滑移，请指出交滑移系统。 对FCC 结构：（1 1 -1）或写为（-1 -1 1） 10、面心立方晶体中，在（111）面上的单位位错]101[2-=a b ，在（111） 面上分解为两个肖克莱不全位错，请写出该位错反应，并证明所形成的扩展位错的宽度由下式给出： γπ242 b G d s ≈ 应为 γπ242a G d s ≈ （G 为切变模量，γ为层错能） （P116式3.33，两个矢量相乘的积=|b1|˙|b2|˙cos(两矢量夹角) 11、在面心立方晶体中，（111）晶面和）（- 111晶面上分别形成一个扩展位错： （111）晶面：]211[6]112[6]110[2----+→a a a =A+B )111(- 晶面：]211[6]211[6]011[2a a a +→-=C+D 两个扩展位错在各自晶面上滑动时，其领先位错相遇发生位错反应，求出新位错的柏氏矢量；用图解说明上述位错反应过程；分析新位错的组
第三章部分习题答案
第三章部分习题答案 1、高级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？ 答：高级调度主要任务是根据某种算法，把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存，也就是说高级调度的调度对象是作业。 低级调度主要任务是：决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机，然后再由分派程序执行把处理机分配给该进程的具体操作。 中级调度的任务：使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存资源，而将它们调至外存上去等待，把此时的进程状态称为就绪驻外存状态或挂起状态。当这些进程重又具备运行条件且内存又稍有空闲时，由中级调度来决定把外存上的那些又具备运行条件的就绪进程重新调入内存，并修改其状态为就绪状态，挂在就绪队列上等待进程调度。引入中级调度的主要目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量。 2、何谓作业、作业步和作业流？ 答：作业（Job）：作业是一个比程序更为广泛的概念，它不仅包含了通常的程序和数据，而且还应配有一份作业说明书，系统根据该说明书来对程序的运行进行控制。 作业步(Job Step)。通常，在作业运行期间，每个作业都必须经过若干个相对独立，又相互关联的顺序加工步骤才能得到结果，我们把其
中的每一个加工步骤称为一个作业步，各作业步之间存在着相互联系，往往是把上一个作业步的输出作为下一个作业步的输入。 作业流：若干个作业进入系统后，被依次存放在外存上，这便形成了输入的作业流；在操作系统的控制下，逐个作业进行处理，于是便形成了处理作业流。 5、试说明低级调度的主要功能。 答：(1) 保存处理机的现场信息。 (2) 按某种算法选取进程。 (3) 把处理器分配给进程。 6、在抢占调度方式中，抢占的原则是什么？ 答：(1) 优先权原则。 (2) 短作业(进程)优先原则。 (3) 时间片原则。 7、在选择调度方式和调度算法时，应遵循的准则是什么？ 答：面向用户应遵循的准则是：(1) 周转时间短。(2) 响应时间快。 (3) 截止时间的保证。(4) 优先权准则。 面向系统应遵循的准则是：(1) 系统吞吐量高。(2) 处理机利用率好。(3) 各类资源的平衡利用。
第3章习题及解答
第3章习题及解答 3.1分析图P3.1所示电路的逻辑功能，写出输出逻辑表达式，列出真值表，说明电路完成 何种逻辑功能。 F 图P3.1 题3.1 解：根据题意可写出输出逻辑表达式，并列写真值表为： B A AB F += 该电路完成同或功能 3.2 分析图P3.3所示电路的逻辑功能，写出输出1F 和2F 的逻辑表达式，列出真值表，说明 电路完成什么逻辑功能。 A B C F F 1 2 图P3.3 题3.3 解：根据题意可写出输出逻辑表达式为：
= + AC ⊕ = F+ ⊕ AB BC F C B A 1 2 列写真值表为： 该电路构成了一个全加器。 3.5 写出图P3.5所示电路的逻辑函数表达式，其中以S3、S2、S1、S0作为控制信号，A，B 作为数据输入，列表说明输出Y在S3～S0作用下与A、B的关系。 图P3.5 题3.5 解：由逻辑图可写出Y的逻辑表达式为： A S + ⊕ = + AB Y+ S S B B S A B 3 2 1 图中的S3、S2、S1、S0作为控制信号，用以选通待传送数据A、B，两类信号作用不同，分析中应区别开来，否则得不出正确结果。由于S3、S2、S1、S0共有16种取值组合，因此输出Y和A、B之间应有16种函数关系。列表如下：
3.7 设计一个含三台设备工作的故障显示器。要求如下：三台设备都正常工作时，绿灯亮； 仅一台设备发生故障时，黄灯亮；两台或两台以上设备同时发生故障时，红灯亮。 题3.7 解：设三台设备为A 、B 、C ，正常工作时为1，出现故障时为0； F 1为绿灯、F 2为黄灯、F 3为红灯，灯亮为1，灯灭为0。 根据题意可列写真值表为： 求得F 1、F 2、F 3的逻辑表达式分别为： C A C B B A F C AB C B A BC A F ABC F ++=++==321;; 根据逻辑表达式可画出电路图（图略）。 3.9 设计一个组合逻辑电路，该电路有三个输入信号ABC ，三个输出信号XYZ,输入和输出 信号均代表一个三位的二进制数。电路完成如下功能：
第3章习题答案
1 思考题： 题3.1.1 组合逻辑电路在结构上不存在输出到输入的 ，因此 状态不影响 状态。 答：反馈回路、输出、输入。 题3.1.2 组合逻辑电路分析是根据给定的逻辑电路图，而确定 。组合逻辑电路设计是根据给定组合电路的文字描述，设计最简单或者最合理的 。 答：逻辑功能、逻辑电路。 题3.2.1 一组合电路输入信号的变化顺序有以下三种情况，当 时，将可能出现竞争冒险。 （A ）00→01→11→10 （B ）00→01→10→11 （C ）00→10→11→01 答：B 题3.2.2 清除竞争冒险的常用方法有（1）电路输出端加 ；（2）输入加 ；（3）增加 。 答：电容，选通脉冲，冗余项。 题3.2.3 门电路的延时时间是产生组合逻辑电路竞争与冒险的唯一原因。（ ） 答：× 题3.2.4 根据毛刺产生的方向，组合逻辑的冒险可分为 冒险和 冒险。 答：1型、0型。 题3.2.5 传统的判别方法可采用 和 法来判断组合电路是否存在冒险。 答：代数法、卡诺图。 题3.3.1 进程行为之间执行顺序为 ，进程行为内部执行顺序为 。 答：同时、依次。 题3.3.2 行为描述的基本单元是 ，结构描述的基本单元是 。 答：进程、调用元件语句。 题3.3.3 结构体中的每条VHDL 语句的执行顺序与排列顺序 。 答：无关 题3.4.1串行加法器进位信号采用 传递，而并行加法器的进位信号采用 传递。 （A ）超前，逐位 （B ）逐位，超前 （C ）逐位，逐位 （D ）超前，超前 答：B 题3.4.2 一个有使能端的译码器作数据分配器时，将数据输入端信号连接在 。 答：使能端 题3.4.3 优先编码器输入为70I I -（0I 优先级别最高），输出为2F 、1F 、0F （2F 为高位）。当 使能输入00,651====I I I S 时，输出012F F F 应为 。 答：110 题3.4.4 用4位二进制比较器7485实现20位二进制数并行比较，需要 片。 答：5 题3.4.5 数据分配器的结构与 相反，它是一种 输入， 输出的逻辑电
第3章 课后习题答案
数字电子技术基础第三章习题答案 3-1如图3-63a~d所示4个TTL门电路，A、B端输入的波形如图e所示，试分别画出F1、F2、F3和F4的波形图。 略 3-2电路如图3-64a所示，输入A、B的电压波形如图3-64b所示，试画出各个门电路输出端的电压波形。 略 3-3在图3-7所示的正逻辑与门和图3-8所示的正逻辑或门电路中，若改用负逻辑，试列出它们的逻辑真值表，并说明F和A、B之间是什么逻辑关系。 答：（1）图3-7负逻辑真值表 A B F 000 011 101 111 F与A、B之间相当于正逻辑的“或”操作。 （2）图3-8负逻辑真值表 A B F 000 010 100 111 F与A、B之间相当于正逻辑的“与”操作。
3-4试说明能否将与非门、或非门、异或门当做反相器使用？如果可以，各输入端应如何连接？ 答：三种门经过处理以后均可以实现反相器功能。(1)与非门:将多余输入端接至高电平或与另一端并联；(2)或非门：将多余输入端接至低电平或与另一端并联；(3)异或门：将另一个输入端接高电平。 3-5为了实现图3-65所示的各TTL门电路输出端所示的逻辑关系，请合理地将多余的输入端进行处理。 答：a）多余输入端可以悬空，但建议接高电平或与另两个输入端的一端相连； b)多余输入端接低电平或与另两个输入端的一端相连； c)未用与门的两个输入端至少一端接低电平，另一端可以悬空、接高电 平或接低电平； d）未用或门的两个输入端悬空或都接高电平。 3-6如要实现图3-66所示各TTL门电路输出端所示的逻辑关系，请分析电路输入端的连接是否正确？若不正确，请予以改正。 答：a）不正确。输入电阻过小，相当于接低电平，因此将提高到至少 50 ? 2K? 。 b)不正确。第三脚V CC应该接低电平。 2K? c）不正确。万用表一般内阻大于，从而使输出结果0。因此多余输入端应接低电平，万用表只能测量A或B的输入电压。 3-7（修改原题，图中横向电阻改为6k?，纵向电阻改为3.5k?,β=30改为β=80）为了提高TTL与非门的带负载能力，可在其输出端接一个NPN晶体管，组成如图3-67所示的开关电路。当与非门输出高电平V OH=3.6V时，晶体管能为负载提供的最大电流是多少？ 答：如果输出高电平，则其输出电流为(3.6-0.7)/6=483u A，而与非门输出高
第三章练习学习题及参考解答
第三章练习题及参考解答 3.1 第三章的“引子”中分析了，经济增长、公共服务、市场价格、交通状况、社会环境、政策因素，都会影响中国汽车拥有量。为了研究一些主要因素与家用汽车拥有量的数量关系，选择“百户拥有家用汽车量”、“人均地区生产总值”、“城镇人口比重”、“交通工具消费价格指数”等变量，2011年全国各省市区的有关数据如下： 表3.6 2011年各地区的百户拥有家用汽车量等数据 资料来源:中国统计年鉴2012.中国统计出版社
1）建立百户拥有家用汽车量计量经济模型,估计参数并对模型加以检验，检验结论 的依据是什么?。 2)分析模型参数估计结果的经济意义,你如何解读模型估计检验的结果? 3) 你认为模型还可以如何改进? 【练习题3.1参考解答】: 1)建立线性回归模型: 1223344t t t t t Y X X X u ββββ=++++ 回归结果如下: 由F 统计量为17.87881, P 值为0.000001,可判断模型整体上显著, “人均地区生产总值”、“城镇人口比重”、“交通工具消费价格指数”等变量联合起来对百户拥有家用汽车量有显著影响。解释变量参数的t 统计量的绝对值均大于临界值0.025(27) 2.052t =,或P 值均明显小于0.05α=，表明在其他变量不变的情况下,“人均地区生产总值”、“城镇人口比重”、“交通工具消费价格指数”分别对百户拥有家用汽车量都有显著影响。 2）X2的参数估计值为5.9911,表明随着经济的增长,人均地区生产总值每增加1万元,平均说来百户拥有家用汽车量将增加近6辆。由于城镇公共交通的大力发展,有减少家用汽车的必要性,X3的参数估计值为-0.5231,表明随着城镇化的推进,“城镇人口比重”每增加1%,平均说来百户拥有家用汽车量将减少0.5231辆。汽车价格和使用费用的提高将抑制家用汽车的使用, X4的参数估计值为-2.2677,表明随着家用汽车使用成本的提高, “交通工具消费价格指数”每增加1个百分点,平均说来百户拥有家用汽车量将减少2.2677辆。 3)模型的可决系数为0.6652,说明模型中解释变量变解释了百户拥有家用汽车量变动的66.52%,还有33.48%未被解释。影响百户拥有家用汽车量的因素可能还有交通状况、社会环境、政策因素等，还可以考虑纳入一些解释变量。但是使用更多解释变量或许会面临某些基本假定的违反,需要采取一些其他措施。
第三章 习题参考答案与提示
第三章习题参考答案与提示 第三章随机变量的数字特征习题参考答案与提示1．设随机变量X的概率分布为X －3 0 1 5 p 试求EX。 答案与提示：2EX=。 2．已知随机变量X的分布列为 X 0 1 2 3 k P p 求：（1）常数p ；（2）数学期望EX；（3）方差。DX 答案与提示：（1）由归一性，=p； （2）； = （3） = 3．已知随机变量X的分布列为 X 0 1 2 pp 求：（1）数学期望；（2）方差。2)1(?XE2)1(?XD 答案与提示：由归一性，=p； （1）； (1)?= 8 （2） (1)?= 4．已知连续型随机变量X的概率分布为???<<=其它,080,8/1)(xxf 求X的数学期望。 答案与提示：4EX= 5．设随机变量X服从拉普拉斯分布，其分布密度为αβα21)(=exf，0>α（+∞<<∞?x）。 求X的数学期望。
答案与提示：该题要求熟练掌握计算连续型随机变量的数学期望的公式。EXβ=。—1— 第三章习题参考答案与提示 6．设随机变量X的概率密度为 ?????≤
第3章思考题和习题解答讲解
第3章短路电流计算 3-1 什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路的原因是什么？短路有什么危害？ 答：短路是不同相之间，相对中线或地线之间的直接金属性连接或经小阻抗连接。 短路种类有三相短路，两相短路，单相短路和两相接地短路。 短路的原因主要有设备绝缘自然老化，操作过电压，大气过电压，污秽和绝缘受到机械损伤等。 短路的危害有： 1 短路产生很大的热量，导体温度身高，将绝缘损坏。 2 短路产生巨大的电动力，使电气设备受到变形或机械损坏。 3 短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏。 4 短路造成停电，给国家经济带来损失，给人民生活带累不便。 5严重的短路将影响电力系统运行的稳定性，使并联运行的同步发电机失去同步，严重的可能造成系统解列，甚至崩溃。 6 不对称短路产生的不平横磁场，对附近的通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰，影响其正常工作。 3-2 什么叫无限大功率电源供电系统？它有什么特征？为什么供配电系统短路时，可将电源看做无限大功率电源供电系统？ 答：所谓“无限大容功率电源”是指端电压保持恒定、没有内部阻抗和功率无限大的电源，它是一种理想电源，即相当于一个恒压源。 无限大功率电源供电系统的特征是：系统的容量无限大、系统阻抗为零和系统的端电压在短路过程中维持不变。实际上并不存在真正的无限大功率电源，任何一个电力系统的每台发电机都有一个确定的功率，即有限功率，并有一定的内部阻抗。 当供配电系统容量较电力系统容量小得多，电力系统阻抗不超过短路回路总阻抗的5%~10%，或短路点离电源的电气距离足够远，发生短路时电力系统母线降低很小，此时可将电源看做无限大功率电源供电系统，从而使短路电流计算大为简化。 3-3无限大功率电源供电系统三相短路时，短路电流如何变化？ 答：三相短路后，无源回路中的电流由原来的数值衰减到零；有源回路由于回路阻抗减小，电流增大，但由于回路内存在电感，电流不能发生突变，从而产生一个非周期分量电流，非周期分量电流也不断衰减，最终达到稳态短路电流。短路电流周期分量按正弦规律变化，而非周期分量是按指数规律衰减，最终为零，又称自由分量。 3-4 产生最严重三相短路电流的条件是什么？ 答：产生最严重三相短路电流的条件有三个： （1）短路前电路空载或cosΦ=1； （2）短路瞬间电压过零，t=0时α=0度或180度； ?=90度。 （3）短路回路纯电感，即 k 3-5 什么是次暂态短路电流? 什么是冲击短路电流? 什么是稳态短路电流? 它们与短路电流周期分量有效值有什么关系? 答：次暂态短路电流是短路电流周期分量在短路后第一个周期的有效值.
基础工程-第3章课后习题答案
1.试述桩的分类。 （一）按承台位置分类。可分为高桩承台基础和低桩承台基础，简称高桩承台和低桩承台。 （二）按施工方法分类。可分为沉桩（预制桩）、灌注桩、管桩基础、钻埋空心桩。 （三）按设置效应分类。可分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩。 （四）按桩土相互作用特点分类。可分为竖向受荷桩（摩擦桩、端承桩或柱桩）、横向受荷桩（主动桩、被动桩、竖直桩和斜桩）、桩墩（端承桩墩、摩擦 桩墩）。 （五）按桩身材料分类。可分为木桩（包括竹桩）、混凝土桩（含钢筋和混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩）、钢桩和组合桩。 2.桩基设计原则是什么？ 桩基设计·应力求做到安全适用、经济合理、主要包括收集资料和设计两部分。 1.收集资料 （1）进行调查研究，了解结构的平面布置、上部荷载大小及使用要求等； （2）工程地质勘探资料的收集和阅读，了解勘探孔的间距、钻孔深度以及 土层性质、桩基确定持力层； （3）掌握施工条件和施工方法，如材料、设备及施工人员等； 2.设计步骤 （1）确定桩的类型和外形尺寸，确定承台埋深； （2）确定单桩竖向承载力特征值和水平承载力特征值； （3）初步拟定桩的数量和平面布置； ( 4 )确定单桩上的竖向和水平承载力，确定群桩承载力； ( 5 )必要时验算地基沉降； ( 6 )承台结构设计； ( 7 )绘制桩和承台的结构及施工图； 3.设计要求
《建筑地基基础设计规范》（GB 50007 —2011）第8.5.2条指出，桩基设计应符合下列规范： （1）所有桩基均应进行承载力和桩身强度计算。对预制桩，尚应进行运输、吊装和锤击等中的强度和抗裂验算。 （2）桩基沉降量验算应符合规范第8.5.15条规定。 （3）桩基的抗震承载力验算应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》 （GB 50011—2010）的相关规定。 （4）桩基宜选用中、低压缩性土层作为桩端持力层。 （5）同一结构单元内的桩基，不宜选用压缩性差异较大的土层作为桩端持力层，不宜采用部分摩擦桩和部分端承桩。 （6）由于欠固结软土、湿陷性土和场地填土的固结，场地大面积堆载、降低 地下水位等原因，引起桩周土的沉降大于柱的沉降时，应考虑桩侧负摩阻力对 桩基承载力和沉降的影响。 （7）对位于坡地、岸边的桩基，应进行桩基的整体稳定性验算。桩基应与边 坡工程统一规划，同步设计。 （8）岩溶地区的桩基，当岩溶上覆土层的稳定性有保证，且桩端持力层承载 力及厚度满足要求，可利用覆土层作为桩端持力层。当必须采用嵌岩桩时，应 对岩溶进行施工勘探。 （9）应考虑桩基施工中挤土效应对桩基及周边环境的影响；在深厚饱和软土 中不宜采用大片密集有挤土效应的桩基。 （10）应考虑深基坑开挖中，坑底土回弹隆起对桩受力及桩承载力的影响。 （11）桩基设计时，应结合地区经验考虑桩、土、承台的共同作用。 （12）在承台及地下室周围的回填土中，应满足填土密实度要求。 3.什么是单桩？说明桩侧极限摩阻力的影响因素是什么。 单桩: 即采用一根桩（通常为大直径桩）以承受和传递上部结构（通长为柱）荷载的独立基础。 极限摩阻力的影响因素:（1）桩周土的性质； （2）桩、土相对位移； （3）桩的直径的影响； （4）桩-土界面条件的影响；
第三章 系统时间响应习题及解答
第三章 线性系统的时域分析与校正 习题及答案 3-3 一阶系统结构图如图所示。要求系统闭环增益2=ΦK ，调节时间4.0≤s t s ，试确定参数21,K K 的值。 解 由结构图写出闭环系统传递函数 111)(212211211 +=+=+ =ΦK K s K K K s K s K K s K s 令闭环增益21 2 == ΦK K ， 得：5.02=K 令调节时间4.03 32 1≤==K K T t s ，得：151≥K 。 3-2 单位反馈系统的开环传递函数) 5(4 )(+= s s s G ，求单位阶跃响应)(t h 和调节时间 t s 。 解：依题，系统闭环传递函数 )1)(1(4) 4)(1(4 454)(2 12 T s T s s s s s s ++ =++=++= Φ ?? ?==25 .01 21T T 4 1)4)(1(4 )()()(210++++=++= Φ=s C s C s C s s s s R s s C 1) 4)(1(4 lim )()(lim 00 0=++=Φ=→→s s s R s s C s s 3 4 )4(4lim )()()1(lim 0 1 1-=+=Φ+=→-→s s s R s s C s s
3 1 )1(4lim )()()4(lim 0 4 2=+=Φ+=→-→s s s R s s C s s t t e e t h 43 1 341)(--+-= 421 =T T ， ∴3.33.3111==??? ? ??=T T T t t s s 。 159.075.40''<''==T t s 3-3 机器人控制系统结构图如图所示。试确定参数 21,K K 值，使系统阶跃响应的峰值时间5.0=p t s ，超调 量%2%=σ。 解 依题，系统传递函数为 2 22 12121211 2)1()1()1(1) 1()(n n n s s K K s K K s K s s s K K s s K s ωξωωΦΦ++=+++=+++ += 由 ?? ???=-=≤=--5 .0102.0212n p o o t e ωξπσξπξ 联立求解得 ?? ?==10 78 .0n ωξ 比较)(s Φ分母系数得 ?? ? ??=-===146.0121001221K K K n n ξωω 3-4 某典型二阶系统的单位阶跃响应如图所示。试确定系统的闭环传递函数。