第二章題2-1：題2-1圖中a、b所示電路為rc無源網路，圖c和圖d為rc有源網路。試求以為輸入量，為輸出量的各電網路的傳遞函式。
(a)(b)(c)(d)題2-2：試用運演算法建立題2-2圖所示lc、rlc電網路的動態結構圖，並求解自至訊號傳輸的傳遞函式。
(a)(b)題2-3：熱敏電阻隨溫度變化的特性為，其中t為溫度，r為阻值。試用小訊號線性化方法提取溫度分別為、時的線性化近似關係式。
時， 時，
題2-4：題2-4圖a為機械人手臂雙質量塊緩解運動衝擊的物理模型；圖b為由兩級減震環節構成的運動系統，它可以是汽車減震系統的物理模型。試分別建立它們以為輸入量，為輸出量的傳遞函式模型。
題2-4圖彈簧－質量－阻尼器平移運動模型
(a)(b)
題2-5：題2-5圖所示系統中，他勵直流電動機拖動經減速器減速的負載運轉，作用其上的大小可變的直流電壓由閘流體整流裝置提供。設電網電壓的幅值、頻率、初相均不變，整流裝置輸出的電壓與形成觸發移相脈衝的電壓滿足，其中為常數。
試完成：
(1)時整流裝置非線性特性的線性化；
(2) 繪製系統動態結構圖；
(3) 求出分別以、為輸入量，為輸出量的傳遞函式。
題2-5圖電樞控制直流電動機拖動開環系統
(1)(2) 參照教材式(2-5)、(2-6)、(2-17)
其中，由上面的關係式可得系統動態結構圖為：
(3) 將動態結構圖化簡可得：
①② 題2-6：運算放大器電路如題2-6圖所示，其中各引數為：，，，，。試計算傳遞函式。
題2-6圖運算放大器電路
題2-7：題2-7圖為單容水箱控制水位的閉環控制系統，兩個調節閥的開度分別為和。其中的開度由直流伺服電動機控制，旋轉角度與開度成正比，比例係數為。
試繪製動態結構圖，並求解以給定電壓為輸入量，水位高度為輸出量的傳遞函式。
題2-7圖單容水箱水位閉環控制系統
參照教材式(2-8b)、(2-58)
設水箱橫截面積為，反饋電壓為，水面高度與反饋電壓比例為；
其中，由上面的關係式可得系統動態結構圖為：
將動態結構圖化簡可得：
其中，題2-8：試用動態結構圖簡化方法求解題2-8圖所示兩系統的傳遞函式。
題2-8圖系統動態結構圖
(a) ，簡化步驟如下：
(b) ，簡化步驟如下：
方法一：
方法二：
方法三：
方法四：
題2-9：試應用梅遜增益公式計算題2-9圖所示訊號流圖的如下傳輸：
(1)； (2)。
題2-9圖訊號流圖
(1) ，
，， (2) ，
，， 題2-10：試應用梅遜增益公式計算題2-10圖所示訊號流圖的傳遞函式。
題2-10圖訊號流圖
， ，， ，，，，，
題2-11：試繪出題2-11圖所示系統的訊號流圖，並應用梅遜增益公式計算它們的傳遞函式。
a)b)
題2-11圖系統動態結構圖
(a) 系統的訊號流圖為：
， ，，，
(b) 系統的訊號流圖為：
， ，
，，，，題2-12：題2-12圖為雙輸入雙輸出控制系統訊號流圖。由圖可見，對沒有資訊傳輸（傳遞函式為0）。
如果對的傳輸也為0，則系統實現了解耦控制（等效於由單獨控制，由單獨控制）。試求傳遞函式；所在支路是人為設定的，希望通過配置其傳遞函式來實現解耦，試找出由其它支路傳遞函式表達的解耦條件。
題2-12圖雙輸入雙輸出系統訊號流圖
， ，
，解耦條件：
點撥：1 傳遞函式中分母多項式等於「0」的s值是極點；傳遞函式中分子多項式等於「0」的s值是零點．開環系統的極點是開環極點，閉環系統的極點是閉環極點；開環系統的零點是開環零點，閉環系統的零點是閉環零點．閉環傳遞函式的分母多項式稱為特徵多項式；令特徵多項式等於「0」就是特徵方程，特徵方程的根是特徵根．特徵方程是對系統進行系統分析、系統設計的根本依據．
2 由系統動態結構圖的簡化過程可知，增加前饋環節使系統前向通路數增加，由此增加了系統閉環傳遞函式分子因式的個數；增加反饋環節使系統回路數增加，由此增加了系統閉環傳遞函式分母因式的個數．
3 系統在擾動量作用下輸出量的傳遞函式的特徵式與其在輸入量作用下輸出量的傳遞函式的特徵式是相同的．
自動控制原理試卷 版
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自動控制原理 潘豐 機械工業出版社習題及詳細案答 x
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