清华大学版基础工程课后习题答案

基础工程(清华大学出版社)第二章课后习题答案

（1）地区的标准冻结深度为 0 =1.8m 2）按式 2-30求设计冻结深度，即 d = 0 zs zw ze 第二层土： d>0.5mm 占 40%<50%， d>0.25mm 占 55%>50%，为中砂， zs =1.30 查表 2-12 求 zw 第一层土： 按表 2-10查粉土， 19%< =20%<22%，底面距地下水位 0.8m<1.5m ，冻胀 等级为Ⅲ级 冻胀类别为冻胀 zw =0.90 第二层土：按表 2-10 查中砂，地下水位离标准冻结面距离为 0.2m<0.5m 冻胀等级为 Ⅳ级 冻胀类别为强冻胀 zw =0.85 查表 2-13 求 ze 城市人口为 30 万，按城市的近郊取值 ze =0.95（注意表格下面的注释） 按第一层土计算： d1 =1.8*1.2*0.90*0.95=1.85m 按第二层土计算： d2 =1.8*1.3*0.85*0.95=1.89m 表明：冻结深度进入了第二层土内，故残留冻土层主要存在于第二层土。可近似取冻深 最大的土层，即第二层土的冻深 1.89m 来作为场地冻深。 如果考虑两层土对冻深的影响，可通过折算来计算实际的场地冻深。 折算冻结深度： Z d ' =1.2 +（1.85 - 1.2）* 1.89 =1.864m 1.85 （3）求基础最小埋深 按照正方形单独基础，基底平均压力为 120kp a ，强冻胀、采暖条件，查表 2-14 得允许 残留冻土层厚度 h max =0.675m 由式 2-31求得基础的最小埋置深度 d min = d - h max =1.89-0.675=1.215m 或者：最小埋置深度 d min = 'd - h max =1.864-0.675=1.189m 综合可取 d min =1.2m 查表 2-11 求 zs 第一层土： I p = L - P =8<10 且 d>0.075mm 占土重 10%<50% ，为粉土， zs =1.20

控制工程基础第3版课后题答案_清华大学出版

控制工程基础课后习题 清华大学出版社 亲抄而不思则殆奥 第一章 1-1 解：（1）B （2） B （3）B （4）A 1-2 解： 优点缺点 开环简单，不存在稳定性问题精度低，不抗干扰 闭环精度高，抗干扰复杂，设计不当易振荡 第二章 2-1 解： （1）: F (S) L[( 4t) (t)] L[5 (t )] L[t 1(t)] L[2 1(t )] 0 5 1 2 S 2 S 5 1 2 S 2 S （2）: F (S) 3s 2 2(s 5 25) s 1 e （3）: F (S) 2 s 1 5t t （4）: ) 1( )} F (S) L{[ 4 c os2(t )] 1(t e 6 6 s s 4Se 1 4Se 1 6 6

（5） : F (S) 0 0 6 2s 2s e e 6 S S （6）: )] F (S) L[ 6 c os(3t 45 90 ) 1(t 4 L[ 6cos3(t ) 1(t )] 4 4 S 6Se 6Se 2 S 4 2 3 S 2 S 4 9 6t t t e 6 t t t （7）: ( ) [ cos8 1( ) 0.25 sin 8 1( )] F S L e S 6 2 S 8 (S 6) 2 2 2 S 2 S 2 8 (S 6) 8 12 100 （8）: F (S) 2 s 6 2 5 9e 2 s 2 s 20 (s 20) 9 2-2 解： 1 e e t 1 2 2t 3t （1）: ) ( 2 ) 1( ) f (t) L ( S 2 S 3 1 （2）: sin 2 1( ) f (t) t t 2 1 t （3）: sin 2 ) 1( ) f (t) e (cos 2t t t 2 s e 1 e t 1 t （4）: ) 1( 1) f (t) L ( S 1 t t 2t t （5）: ( ) ( 2 2 ) 1( ) f t te e e

基础工程(清华大学出版社)第二章课后习题答案

（1）地区的标准冻结深度为0Z =1.8m （2）按式2-30求设计冻结深度，即d Z =0Z zs ψzw ψze ψ 查表2-11求zs ψ 第一层土：p I =L ω-P ω=8<10 且d>0.075mm 占土重10%<50% ，为粉土，zs ψ=1.20 第二层土：d>0.5mm 占40%<50%，d>0.25mm 占55%>50%，为中砂，zs ψ=1.30 查表2-12求zw ψ 第一层土： 按表2-10查粉土，19%<ω=20%<22%，底面距地下水位0.8m<1.5m ，冻胀等级为Ⅲ级 冻胀类别为冻胀 zw ψ=0.90 第二层土：按表2-10查中砂，地下水位离标准冻结面距离为0.2m<0.5m 冻胀等级为Ⅳ级 冻胀类别为强冻胀 zw ψ=0.85 查表2-13求ze ψ 城市人口为30万，按城市的近郊取值 ze ψ=0.95（注意表格下面的注释） 按第一层土计算：d1Z =1.8*1.2*0.90*0.95=1.85m 按第二层土计算：d2Z =1.8*1.3*0.85*0.95=1.89m 表明：冻结深度进入了第二层土内，故残留冻土层主要存在于第二层土。可近似取冻深最大的土层，即第二层土的冻深1.89m 来作为场地冻深。 如果考虑两层土对冻深的影响，可通过折算来计算实际的场地冻深。 折算冻结深度：'d Z =1.2 +（1.85 - 1.2）*1.891.85 =1.864m （3）求基础最小埋深 按照正方形单独基础，基底平均压力为120a kp ，强冻胀、采暖条件，查表2-14得允许残留冻土层厚度max h =0.675m 由式2-31求得基础的最小埋置深度min d =d Z -max h =1.89-0.675=1.215m 或者：最小埋置深度min d =' d Z -max h =1.864-0.675=1.189m 综合可取min d =1.2m 。

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题2 - 41 （1）地区的标准冻结深度为0 =1.8m （2）按式 2-33 求设计冻结深度，即 d =0zs zw ze 查表 2-11 求zs 第一层土： I p=L -P =8<10且d>0.075mm占土重10%<50%，为粉土，zs = 第二层土： d>0.25mm占 55%>50% d>0.5mm占 40%<50%，为中砂，zs = 查表 2-12 求zw 第一层土：=20% 底层距地下水位0.8m<1.5m冻胀等级为Ⅲ级冻胀类别为冻胀zw = 第二层土：地下水位离标准冻结深度为0.2m<0.5m冻胀等级为Ⅳ级冻胀类别为强冻胀zw = 查表 2-13 求ze 城市人口为30 万，按城市的近郊取值ze = 按第二层土计算：d =***=1.89m 折算冻结深度： Z d'= + （ - ） * 1.89 =1.864m 1.85 折算冻结深度进入第二层土内，故残留冻土层主要存在于第二层土。 （3）求基础最小埋深 按照正方形单独基础，基底平均压力为120 kp a，强冻胀，冰冻等条件，查表2-14 得允许残留冻土层厚度H max=0.38m

由式 2-34 求得基础的最小埋置深度 d min = d - H max =1.484m 题 2– 42 （1）埋置深度 d=0.8m ，持力层为粉质粘土 规范建议的地基承载力公式为 f a = M b b+ M d m d+ M c c k k =24° 查表 2-16 得 M b = M d = M c = = 2 g=*= KN m 3 m = 1 g=*= KN m 3 则 f a =**+**+*20= kp a （2）埋置深度 d=2.4m ，持力层为细砂，此时 b<3m 取 b=3m k =30°，查表 2-16 得 M b = M d = M c = = 3 g=*=19 KN m 3 m = 0.8*17.64 1.6*18.5 = KN m 3 2.4 则 f a =*19*3+**+*0= kp a 题 2 – 43 土层一：由 k =16°查表 2-16 得 M b = M d = M c = = KN m 3 m =0 f a = M b b+ M d m d+ M c c k =**3+0+5*15= kp a 土层二： P = 1 252 213 222.7 kp P = 1 455 444 433 444 kp a cr 203 a u 3 3 因为 P u < P cr f ak = 1 P u =22 2 kp 2 a I L = p => 由表 2-15 得 b =0 d = L p m = KN m 3 = KN m 3 f a f ak b （b-3 ）+ d m =222+0+**= kp a

清华大学水利水电工程系与墨尔本大学基础工程系

Appendix I: Requirements for Jointly Awarded PhD Degree in Water Resources Engineering Tsinghua University and the University of Melbourne This document applies to all PhD candidates in Water Resources Engineering of the Jointly Awarded PhD Degree program between the University of Melbourne and Tsinghua University, as per the Memorandum of Understanding executed by the Department of Infrastructure Engineering, the University of Melbourne and the Department of Hydraulic Engineering, Tsinghua University. 1. Program Mission Statement The Jointly Awarded PhD Degree is to encourage students to develop an in-depth understanding of the fundamental concepts of Water Resources Engineering, while, at the same time, broadening their perspective by sampling other research and education environments. Moreover, this Jointly Awarded Degree Program should enhance the development of cooperative research collaboration between the two Departments. 2. Admission of Program Each of the Partner Departments must independently arrange for admission of the PhD candidate in accordance with their own procedures and according to their selection criteria and other entrance requirements. Applicants for PhD candidature should complete applications for each University. The financial arrangements between partner departments for student support and examinations should be agreed to in each case. 3. Duration of Program Each PhD candidate should spend a minimum of 18 months at Tsinghua University and a minimum of 12 months at the University of Melbourne in a way that enables the PhD candidate to meet the PhD Program requirements at each Department. A prolonged period may be approved upon application, which should be made 3 months before the expiry of the period of the agreement. 4. Supervision The PhD candidate shall have at least one supervisor in each Department. Both supervisors are responsible for the progress of the doctoral degree work. The supervisors undertake to jointly exercise their advisory function in respect of the doctoral degree candidate in compliance with the current regulations at each University. They also undertake to consult each other regularly concerning the progress of the research work. 5. Program Procedures and Requirements Personal study plan The PhD candidate must complete his/her personal study plan after consultation with their supervisors in the first months after registration, and then submit the plan to the departmental Graduate Program Office at Tsinghua University.

控制工程基础第3版课后题答案-清华大学出版

控制工程基础课后习题 清华大学出版社 亲 抄而不思则殆奥 第一章 1-1 解：（1）B （2） B （3）B （4）A 1-2 解： 第二章 2-1 解： （1）: )](12[)](1[)](5[)]()4[()(t L t t L t L t t L S F ?+?++=δδ S S S S 215215022++=++ += （2）: ) 25(253)(2++=s s S F （3）: 11)(2++=-s e S F s π （4）: )}(1)6(1)]6(2cos 4{[)(5t e t t L S F t ?+-?- =-ππ 5144512 426226+++=+++=--S s Se S s Se s s π π （5）: S e S e S F s s 226600)(--+=+++=

（6）: )]4(1)90453cos(6[)(π- ?--=t t L S F 9 636)]4(1)4(3cos 6[24224+=+=-?-=--S Se S Se t t L S S ππππ （7）: )](18sin 25.0)(18cos [)(66t t e t t e L S F t t ?+?=-- 100 1288)6(28)6(622222+++=++++++=S S S S S S （8）: 99)20(52022)(262++++++ =-s e s s S F s π 2-2 解： （1）: )(1)2()3 221()(321t e e S S L t f t t ?+-=+++-=--- （2）: )(12sin 2 1)(t t t f ?= （3）: )(1)2sin 2 12(cos )(t t t e t f t ?+= （4）: )1(1)1()(11 -?=-=---t e S e L t f t s （5）: )(1)22()(2t e e te t f t t t ?-+-=--- （6）: )(1215sin 15158))2 15()21(21515158()(2221t t e S L t f t ?=++?=-- （7）: )(1)3sin 3 13(cos )(t t t t f ?+= 2-3 解： （1） 对原方程取拉氏变换，得： S S X x S SX x Sx S X S 1)(8)]0()([6)0()0()(2=+-+--?? 将初始条件代入，得： 61)()86(1)(86)(6)(22++=++= +-+-S S S X S S S S X S SX S S X S

控制工程基础考试试题

清华大学本科生考试试题专用纸 考试课程控制工程基础（A卷） 2006 年 6月 14日1. 设有一个系统如图1所示，k1=1000N/m, k2=2000N/m, D=10N/(m/s)，当系统受到输入信号的作用时，试求系统的稳态输出。(15分) 图1 2. 设一单位反馈系统的开环传递函数为 现有三种串联校正装置，均为最小相位的，它们的对数幅频特性渐近线如图2所示。 若要使系统的稳态误差不变，而减小超调量，加快系统的动态响应速度，应选取哪种校正装置？系统的相角裕量约增加多少？(10分)

(a) (b) (c) 图2 3. 对任意二阶环节进行校正，如图3，如果使用PD控制器，K P, K D均为实数，是否可以实现闭环极点的任意配置？试证明之。(15分) 图3 4. 一个未知传递函数的被控系统，先未经校正，构成单位反馈闭环。经过测试，得知闭环系统的单位阶跃响应如图4所示。 是多少？(5分) 问：(1) 系统的开环低频增益K (2) 如果用主导极点的概念用低阶系统近似该系统，试写出其近似闭环传递函数；(5分) （3）如果采用PI形式的串联校正，K 在什么范围内时，对原 I 开环系统相位裕量的改变约在之间？(5分)

图4 5．已知计算机控制系统如图所示，采用数字比例控制，其中K>0。设采样周期T=1s 图5 （1）试求系统的闭环脉冲传递函数； (5分) （2）试判断系统稳定的K值范围； (5分) （3）当系统干扰时，试求系统由干扰引起的稳态误差。 (5分) 6．针对本学期直流电动机位置伺服系统教学实验，基本原理图见图6，其中，电枢控制式直流电动机电枢电阻为1.7Ω，电感为3.7mH，反电势系数Ce为0.2 13V/(rad/s)，力矩系数Cm为0.213Nm/A，等效到电动机轴上的总转动惯量为3 92×10-6Nms2，设R =470KΩ，α=0.9，速度调节器传递函数为6，电流调节器传递 2

清华大学2006至2007年控制工程基础期末考试试题

清华大学2006至2007年控制工程基础期末考试试题 考试课程控制工程基础（A卷） 2006 年 6月 14日 1. 设有一个系统如图1所示，k1=1000N/m, k2=2000N/m, D=10N/(m/s)，当系统受到输入信号的作用时，试求系统的稳态输出。(15分) 图1 2. 设一单位反馈系统的开环传递函数为 现有三种串联校正装置，均为最小相位的，它们的对数幅频特性渐近线如图2所示。 若要使系统的稳态误差不变，而减小超调量，加快系统的动态响应速度，应选取哪种校正装置？系统的相角裕量约增加多少？(10分) (a) (b) (c)

图2 3. 对任意二阶环节进行校正，如图3，如果使用PD控制器，K P, K D均为实数，是否可以实现闭环极点的任意配置？试证明之。(15分) 图3 4. 一个未知传递函数的被控系统，先未经校正，构成单位反馈闭环。经过测试，得知闭环系统的单位阶跃响应如图4所示。 问：(1) 系统的开环低频增益K0是多少？(5分) (2) 如果用主导极点的概念用低阶系统近似该系统，试写出其近似闭环传递函数；(5分) （3）如果采用PI形式的串联校正，K I在什么范围内时，对原开环系统相位裕量的改变约在之间？(5分) 图4 5．已知计算机控制系统如图所示，采用数字比例控制，其中K>0。设采样周期T=1s 图5 （1）试求系统的闭环脉冲传递函数； (5分)

（2）试判断系统稳定的K值范围； (5分) （3）当系统干扰时，试求系统由干扰引起的稳态误差。 (5分) 6．针对本学期直流电动机位置伺服系统教学实验，基本原理图见图6，其中，电枢控制式直流电动机电枢电阻为1.7Ω，电感为3.7mH，反电势系数Ce为0.213V/(rad/s)，力矩系数Cm为0.213Nm/A，等效到电动机轴上的总转动惯量为392×10-6Nms2，设R2=470KΩ，α=0.9， 速度调节器传递函数为6，电流调节器传递函数为，功放K pwm=1，霍尔电流传感 器传递函数为2V/A，β=0.8，测速机传递系数为24V/1000rpm，数字电位计传递系数为 0.243V/rad， （1）以u pi作为输入，以x作为输出，画出系统对应的方块图，并注出每个方块输入输出端的量纲表达；(12分) （2）对于图6所示系统，电流调节器如果采用P校正或PI校正，该位置伺服系统型次是否改变？速度调节器采用P校正或PI校正，该位置伺服系统型次是否改变？试说明之；(5分) （3）试改变位置环校正形式或参数，使当输入斜坡信号时，引起的位置误差为零； (5分) （4）电位器β值起什么作用？(3分) （5）在实验时，如何测试值？试说明其根据。(5分) 图6 参考答案：A卷 1. 解： 然后通过频率特性求出

清华大学《控制工程基础》课件-4

则系统闭环传递函数为 假设得到的闭环传递函数三阶特征多项式可分解为 令对应项系数相等，有 二、高阶系统累试法 对于固有传递函数是高于二阶的高阶系统，PID校正不可能作到全部闭环极点的任意配置。但可以控制部分极点，以达到系统预期的性能指标。 根据相位裕量的定义，有 则有 则 由式可独立地解出比例增益，而后一式包含两个未知参数和，不是唯一解。通常由稳态误差要求，通过开环放大倍数，先确定积分增益，然后计算出微分增益。同时通过数字仿真，反复试探，最后确定、和三个参数。 设单位反馈的受控对象的传递函数为 试设计PID控制器，实现系统剪切频率 ，相角裕量。 解： 由式,得 由式,得 输入引起的系统误差象函数表达式为

令单位加速度输入的稳态误差，利用上式，可得 试探法 采用试探法，首先仅选择比例校正，使系统闭环后满足稳定性指标。然后，在此基础上根据稳态误差要求加入适当参数的积分校正。积分校正的加入往往使系统稳定裕量和快速性下降，此时再加入适当参数的微分校正，保证系统的稳定性和快速性。以上过程通常需要循环试探几次，方能使系统闭环后达到理想的性能指标。 齐格勒－尼柯尔斯法 （Ziegler and Nichols ） 对于受控对象比较复杂、数学模型难以建立的情况，在系统的设计和调试过程中，可以考虑借助实验方法，采用齐格勒－尼柯尔斯法对PID调节器进行设计。用该方法系统实现所谓“四分之一衰减”响应（”quarter-decay”），即设计的调节器使系统闭环阶跃响应相临后一个周期的超调衰减为前一个周期的25%左右。 当开环受控对象阶跃响应没有超调，其响应曲线有如下图的S形状时，采用齐格勒－尼柯尔斯第一法设定PID参数。对单位阶跃响应曲线上斜率最大的拐点作切线，得参数L 和T，则齐格勒－尼柯尔斯法参数设定如下： (a) 比例控制器： (b) 比例－积分控制器： ， (c) 比例－积分－微分控制器： ， 对于低增益时稳定而高增益时不稳定会产生振荡发散的系统，采用齐格勒－尼柯尔斯第二法(即连续振荡法)设定参数。开始只加比例校正，系统先以低增益值工作，然后慢慢增加增益，直到闭环系统输出等幅度振荡为止。这表明受控对象加该增益的比例控制已达稳定性极限，为临界稳定状态，此时测量并记录振荡周期Tu和比例增益值Ku。然后，齐格勒－尼柯尔斯法做参数设定如下： (a) 比例控制器：

《土力学与地基基础》课后习题答案-清华大学

《土力学地基基础》第四版习题集解答，陈希哲 第一章 工程地质 1.1如何鉴定矿物？准备一些常见的矿物，如石英、正长石、斜长石、角闪石、辉石、方解石、云母、滑石和高岭土等，进行比较与鉴定。 1.2岩浆岩有何特征？准备若干常见的岩浆岩标本，如花岗岩、正长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、玢岩和辉岩进行鉴定。 1.3沉积岩最显著的特征是什么？准备多种常见的沉积岩标本，如砾岩、角砾岩、砂岩、凝灰岩、泥岩、页岩、石灰岩和泥灰岩等，进行对比鉴定。 1.4变质岩有什么特征？准备几种常见的变质岩，如大理岩、石英岩、板岩、云母片岩和片麻岩进行比较与鉴定。 1.5解：水池长度、宽度、高度分别为50、20、4m 壁厚0.3m。水池与地面齐平。 1）底板浮力计算： 底板~水面之间的水位深度h=4-2.5=1.5m 底板静水压力强度：Pw=γw h=10×1.5=15KPa=15KN/m 2 底板面积S 底板=50×20=1000m 2 底板上的浮力P 浮= Pw×S 底板=15000KN 2）不考虑钢筋混凝土水池自重的侧壁摩擦阻力F 1和抗浮安全系数计算： 钢筋混凝土水池的侧壁面积S 侧壁=2×[（50×4）+（20×4）]= 560m 2 已知侧壁与土体之间的摩擦强度为μ=10KPa； 侧壁总摩擦力F 1=μ×S 侧壁=10×560＝5600KN ∵F 1＜P 浮，抗浮安全系数K= F 1/P 浮=5600/15000=0.37＜1， ∴在不考虑钢筋混凝土水池自重时，水池刚竣工，未充水，也不考虑池中水重量，此时不安全。 3）考虑钢筋混凝土水池自重的抗浮安全系数计算： 钢筋混凝土的重度一般为γ砼=24KN/m 3； 钢筋混凝土水池四个侧壁体积V 1=2×[（50×4×0.3）+（20-2×0.3）×4×0.3]=166.56m 3 扣掉侧壁厚度尺寸后钢筋混凝土水池底板体积V 2： V 2=[（50-0.6）×（20-0.6）] ×0.3=287.5m 3 所以，水池本身钢筋混凝土的体积V=V 1+V 2=454 m 3 钢筋混凝土水池重量W=γ砼×V=24×454＝10896KN ∵F 1+W=16496＞P 浮，抗浮安全系数K= 16496/15000=1.1＞1， ∴在考虑钢筋混凝土水池自重时，此时安全。

控制工程基础第三版习题答案_清华大学出版社

第一章 1-1 解：（1）B （2） B （3）B （4）A 1-2 解： 优点 缺点 开环 简单，不存在稳定性问题 精度低，不抗干扰 闭环 精度高，抗干扰 复杂，设计不当易振荡 第二章 2-1 解： （1）: )](12[)](1[)](5[)]()4[()(t L t t L t L t t L S F ?+?++=δδ S S S S 215215022++=+++= （2）: ) 25(25 3)(2 ++= s s S F （3）: 1 1)(2++=-s e S F s π （4）: )}(1)6 (1)]6(2cos 4{[)(5t e t t L S F t ?+-?- =-π π 5 1 44512426 226 +++=+++= --S s Se S s Se s s π π （5）: S e S e S F s s 226600)(--+=+++= （6）: )]4 (1)90453cos(6[)(π - ?--=t t L S F 9 636)]4(1)4(3cos 6[24 224 +=+=-?-=--S Se S Se t t L S S π πππ （7）: )](18sin 25.0)(18cos [)(66t t e t t e L S F t t ?+?=-- 100 128 8)6(28)6(62 2222+++=++++++= S S S S S S

（8）: 9 9)20(52022)(2 6 2++++++=-s e s s S F s π 2-2 解： （1）: )(1)2()3 2 21( )(321t e e S S L t f t t ?+-=+++-=--- （2）: )(12sin 2 1 )(t t t f ?= （3）: )(1)2sin 2 1 2(cos )(t t t e t f t ?+= （4）: )1(1)1 ( )(11 -?=-=---t e S e L t f t s （5）: )(1)22()(2t e e te t f t t t ?-+-=--- （6）: )(1215sin 15158)) 215()21(215 15158( )(22 21t t e S L t f t ?=++?=-- （7）: )(1)3sin 3 1 3(cos )(t t t t f ?+= 2-3 解： （1） 对原方程取拉氏变换，得： S S X x S SX x Sx S X S 1)(8)]0()([6)0()0()(2 = +-+--? ? 将初始条件代入，得： 6 1 )()86(1)(86)(6)(22++=++=+-+-S S S X S S S S X S SX S S X S 4 87247 81)86(1 6)(2 2+-++=++++=S S S S S S S S S X 取拉氏反变换，得： t t e e t x 428 7 4781)(---+= （2） 当t=0时，将初始条件50)0(=? x 代入方程，得： 50+100x(0)＝300 则x(0)=2.5 对原方程取拉氏变换，得：

控制工程基础第三版习题答案_清华大学出版社(1-8章)完全版

目录 第一章 (1) 第二章 (4) 第三章 (21) 第四章 (34) 第五章 (41) 第六章 (47) 第七章 (61) 第八章 (70)

第一章 1-1 解：（1）B （2） B （3）B （4）A 1-2 解： 1-3 解：（1）自行车打气如图1-1所示职能方块图，为闭环系统。 图1-1 （2）普通电烙铁的职能方块图如图1-2所示，为开环系统。 图1-2 （3）车玩具的职能方块图如图1-3所示，为开环系统。 图1-3 （4）船自动舵的职能方块图如图1-4所示，为闭环系统。 图1-4 （5）灯自动开关的职能方块图如图1-5所示，为开环系统。 图1-5 1-4 解：系统输入量：被记录的电压信号U2 优点 缺点 开环 简单，不存在稳定性问题 精度低，不抗干扰 闭环 精度高，抗干扰 复杂，设计不当易振荡

系统输出量：记录笔的位移L 被控对象：记录笔 1-5 解：（a）：对于图（a）所示的系统，水箱中输出流量和输入流量决定了水箱的水位变化，水位的高低决定了浮球的位置，流量通过杠杆机械对应阀门的开启大小，阀门的大小决定输入流量补偿输出流量，最终水位保持一定值。其职能方块图如下图所示： （b）：对于（b）图所示的系统，控制水位的过程与图（a）系统中浮球的位置通过杠杆机构操纵双向触点电开关，两个触点电机正、反转，电机的正、反转对应阀门的开大、开小，系统由于使用了电机，系统的反应加快，其职能方块图如下图所示： 1-6：试 画出实 验室用 恒温箱 职能方 块图。

解：根据一般实验室用恒温箱的工作原理图，画出其职能方块图如下： （注：1-5中有部分文学是根据上下文理解的，因为原版中缺失；1-6为类似书中原体，不是原体，请注意！） 第二章 2-1 解：

控制工程基础-第3版课后题答案-清华大学出版

控制工程基础-第3版课后题答案-清华大学出版

控制工程基础课后习题 清华大学出版社 亲 抄而不思则殆奥 第一章 1-1 解：（1）B （2） B （3）B （4）A 1-2 解： 第二章 2-1 解： （1）: )](12[)](1[)](5[)]()4[()(t L t t L t L t t L S F ?+?++=δδ S S S S 215215022++=++ += （2）: )25(25 3)(2++=s s S F （3）: 11)(2++=-s e S F s π （4）: )}(1)6 (1)]6(2cos 4{[)(5t e t t L S F t ?+-?-=-ππ 5144512426226+++=+++=--S s Se S s Se s s ππ （5）: S e S e S F s s 226600)(--+=+++=

（6）: )]4(1)90453cos(6[)(π -?--=t t L S F 9636)]4(1)4(3cos 6[24224+=+=-?-=--S Se S Se t t L S S π πππ （7）: )](18sin 25.0)(18cos [)(66t t e t t e L S F t t ?+?=-- 100128 8)6(28)6(622222+++=++++++=S S S S S S （8）: 99)20(52022)(262++++++=-s e s s S F s π 2-2 解： （1）: )(1)2()32 21 ()(321t e e S S L t f t t ?+-=+++-=--- （2）: )(12sin 21 )(t t t f ?= （3）: )(1)2sin 21 2(cos )(t t t e t f t ?+= （4）: )1(1)1()(11-?=-=---t e S e L t f t s （5）: )(1)22()(2t e e te t f t t t ?-+-=--- （6）: )(1215 sin 15158)) 215()21(215 15158()(2221t t e S L t f t ?=++?=-- （7）: )(1)3sin 31 3(cos )(t t t t f ?+= 2-3 解： （1） 对原方程取拉氏变换，得： S S X x S SX x Sx S X S 1 )(8)]0()([6)0()0()(2=+-+--?? 将初始条件代入，得：

控制工程基础 期末试题

清华大学本科生考试试题专用纸 考试课程 控制工程基础 （A 卷） 2006 年 6月 14日 1. 设有一个系统如图1所示，k 1=1000N/m, k 2=2000N/m, D=10N/(m/s)，当系统受到输入信号t t x i sin 5)(= 的作用时，试求系统的稳态输出)(t x o 。(15分) i x o x K K D 图1 2. 设一单位反馈系统的开环传递函数为 ) 11.0(100 )(+= s s s G 现有三种串联校正装置，均为最小相位的，它们的对数幅频特性渐近线如图2所示。 若要使系统的稳态误差不变，而减小超调量，加快系统的动态响应速度，应选取哪种校正装置？系统的相角裕量约增加多少？(10分) 31.6 189.6 ＋20 w (rad/s ) L (w ) (d B ) (a) 0.4 2 -20 w (rad/s ) L (w ) (d B ) 0 0.4 2 -20w (rad/s ) L (w ) (d B ) (b) (c) 图2 3. 对任意二阶环节进行校正，如图3，如果使用PD 控制器， K P , K D 均为实数，是否可以实现闭环极点的任意配置？试证明之。(15分) + - p d K K s +22 n 2n K s s ζw w ++

图3 4. 一个未知传递函数的被控系统，先未经校正，构成单位反馈闭环。经过测试，得知闭环系统的单位阶跃响应如图4所示。 问：(1) 系统的开环低频增益K 0是多少？(5分) (2) 如果用主导极点的概念用低阶系统近似该系统，试写出其近似闭环传递函数；(5分) （3）如果采用PI 形式的串联校正()I c 1K G s s =+ ，K I 在什么范围内时，对原开环系统相位裕量的改变约在5.7~0-??之间？(5分) 17/825ms O t 图4 5．已知计算机控制系统如图所示，采用数字比例控制()D z K =，其中K>0。设采样周期T=1s + -() D z 1Ts e s --11 s ++ + ()N s () i X s () o X z T T T 图5 （1）试求系统的闭环脉冲传递函数() ()() o c i X z G z X z =； (5分) （2）试判断系统稳定的K 值范围； (5分) （3）当系统干扰()1()n t t =时，试求系统由干扰引起的稳态误差。 (5分) 6．针对本学期直流电动机位置伺服系统教学实验，基本原理图见图6，其中，电枢控制式直流电动机电枢电阻为1.7Ω，电感为3.7mH ，反电势系数Ce 为0.213V/(rad/s)，力矩系数Cm 为0.213Nm/A ，等效到电动机轴上的总转动惯量为392×10-6Nms 2，设R 2=470K Ω，α=0.9，速度调节器传递函数为6，电流调节器传递函数为 s s 0007.01 002.0+，功 放K pwm =1，霍尔电流传感器传递函数为2V/A ，β=0.8，测速机传递系数为24V/1000rpm ，数字电位计传递系数为0.243V/rad ， （1）以u pi 作为输入，以x 作为输出，画出系统对应的方块图，并注出每个方块输入输出端的量纲表达；(12分) （2）对于图6所示系统，电流调节器如果采用P 校正或PI 校正，该位置伺服系统型次是否改变？速度调节器采用P 校正或PI 校正，该位置伺服系统型次是否改变？试说明之；(5分) （3）试改变位置环校正形式或参数，使当输入斜坡信号时，引起的位置误差为零； (5分) （4）电位器β值起什么作用？(3分) （5）在实验时，如何测试V K 值？试说明其根据。(5分)

清华大学土木工程专业-803建筑环境与设备工程基础供热、供然气、通风及空调工程基础期末题-资料-真题-考研

清华大学土木工程专业-803建筑环境与设备工程基础（供热、供然气、通风及空调工程基础）期末题-资料-真题-考研淘宝 报考清华大学土木工程专业考研专业课资料的重要性 根据考研淘宝的统计，87.3%以上报考清华大学土木工程专业考研成功的考生，尤其是那些跨学校的考研人，他们大多都在第一时间获取了清华大学土木工程专业考研专业课指定的教材和非指定的清华大学土木工程专业内部权威复习资料，精准确定专业课考核范围和考点重点，才确保了自己的专业课高分，进而才才最后考研成功的。如果咱们仔细的研究下问题的本质，不难发现因为非统考专业课的真题均是由清华大学土木工程专业自主命题和阅卷，对于跨校考研同学而言，初试和复试命题的重点、考点、范围、趋势、规律和阅卷的方式等关键信息都是很难获取的。所以第一时间获取了清华大学土木工程专业考研专业课指定的教材和非指定的清华大学土木工程专业内部权威复习资料的考生，就占得了专业课复习的先机。专业课得高分便不难理解。 那么怎么样才能顺利的考入清华大学土木工程专业呢？为了有把握的的取得专业课的高分，确保考研专业课真正意义上的成功，考研专业课复习的首要工作便是全面搜集清华大学土木工程专业的内部权威专业课资料和考研信息，建议大家做到以下两点： 1、快速消除跨学校考研的信息方面的劣势。这要求大家查询好考研的招生信息，给大家推 2、确定最合适的考研专业课复习资料，明确专业课的复习方法策略，并且制定详细的复习计划，并且将复习计划较好的贯彻执行。 清华大学土木工程专业近三年的期末试题集，清华大学土木工程专业803建筑环境与设备工程基础（供热、供然气、通风及空调工程基础）的期末试题全部从本校题库中抽取，并由负责803建筑环境与设备工程基础（供热、供然气、通风及空调工程基础）的权威老师最后审核。题目都是清华大学土木工程专业一些经典的重点题目。对于报考清华大学土木工程专业的考生来说有一定的参考价值。虽然难度比清华大学土木工程专业的真题难度要小很多，但是在专业课复习初期可以作为检验自己复习成果的重要习题。清华大学土木工程专业803建筑环境与设备工程基础（供热、供然气、通风及空调工程基础）试题为本专业近三年的期末试题集，清华大学土木工程专业803建筑环境与设备工程基础（供热、供然气、通风及空调工程基础）期末试题全部从清华大学土木工程专业803建筑环境与设备工程基础（供热、供然气、通风及空调工程基础）的复习题中抽取，并由负责清华大学土木工程专业803建筑环境与设备工程基础（供热、供然气、通风及空调工程基础）的权威老师编写审定。

清华大学06级控制工程基础本科考试试题

清华大学本科生考试试题专用纸 考试课程 控制工程基础 （A 卷） 2006 年 6月 14日 1. 设有一个系统如图1所示，k 1=1000N/m, k 2=2000N/m, D=10N/(m/s)，当系统受到输入信号t t x i sin 5)(= 的作用时，试求系统的稳态输出)(t x o 。(15分) i x o x K K D 图1 2. 设一单位反馈系统的开环传递函数为 ) 11.0(100)(+= s s s G 现有三种串联校正装置，均为最小相位的，它们的对数幅频特性渐近线如图2所示。 若要使系统的稳态误差不变，而减小超调量，加快系统的动态响应速度，应选取哪种校正装置？系统的相角裕量约增加多少？(10分) ) L (w ) (d B ) (a) ) L (w ) (d B ) ) L (w ) (d B ) (b) (c) 图2 3. 对任意二阶环节进行校正，如图3，如果使用PD 控制器， K P , K D 均为实数，是否可以实现闭环极点的任意配置？试证明之。(15分)

图3 4. 一个未知传递函数的被控系统，先未经校正，构成单位反馈闭环。经过测试，得知闭环系统的单位阶跃响应如图4所示。 问：(1) 系统的开环低频增益K 0是多少？(5分) (2) 如果用主导极点的概念用低阶系统近似该系统，试写出其近似闭环传递函数；(5分) （3）如果采用PI 形式的串联校正()I c 1K G s s =+，K I 在什么范围内时，对原开环系统 相位裕量的改变约在 5.7~0-??之间？(5分) 1 7/8 图4 5．已知计算机控制系统如图所示，采用数字比例控制()D z K =，其中K>0。设采样周期T=1s (i X s ) z 图5 （1）试求系统的闭环脉冲传递函数()()() o c i X z G z X z =； (5分) （2）试判断系统稳定的K 值范围； (5分) （3）当系统干扰()1()n t t =时，试求系统由干扰引起的稳态误差。 (5分) 6．针对本学期直流电动机位置伺服系统教学实验，基本原理图见图6，其中，电枢控制式直流电动机电枢电阻为1.7Ω，电感为3.7mH ，反电势系数Ce 为0.213V/(rad/s)，力矩系数Cm 为0.213Nm/A ，等效到电动机轴上的总转动惯量为392×10-6Nms 2，设R 2=470K Ω，α=0.9，