控制工程基础第二版课后答案，控制工程基础第二版pdf

《控制工程基础第二版》作为一本经典的控制理论教材，其课后习题和答案对于学习控制理论的学生来说至关重要。小编将结合教材内容，详细解析第二章习题及答案，并探讨相关的控制工程基础内容。

1.系统微分方程的建立

试建立题2-1图所示各系统的微分方程，其中外力F、位移X和电压U为输入量；位移y和电压Cs为输出量。微分方程为：(\frac{dy}{dt}+\frac{1}{RC}\frac{dy}{dt}=\frac{1}{R}u+\frac{1}{CR}\frac{d^2y}{dt^2})

在解决这类问题时，首先要根据系统的物理结构图，识别输入和输出变量，然后利用电路理论推导出相应的微分方程。这要求对电路分析有一定的掌握。

2.预测控制原理

预测控制（MC）原理框图如图所示，它是一种基于对象阶跃响应的预测控制算法，适用于渐进稳定的线性装置。

对于不稳定装置，一般可先使用常规ID控制使其稳定，然后再使用MC算法；对于弱非线性装置，可在工作点处线性化。这一部分内容要求对控制算法的原理和应用有深入理解。

3.动态矩阵控制（DMC）算法

DMC算法是一种基于对象阶跃响应的预测控制算法，适用于渐进稳定的线性装置。对于不稳定装置，一般可先用于常规ID控制使其稳定，然后再使用DMC算法。

DMC算法的核心在于动态矩阵的构建，它能够根据系统的阶跃响应预测未来的输出，从而实现对系统的精确控制。这要求对数学建模和矩阵运算有一定的掌握。

4.开环频率特性分析

根据题意，请求开环频率特性；绘制开环Nyquist图；分析K对系统稳定性的影响。

在进行开环频率特性分析时，需要计算系统的传递函数，然后根据传递函数绘制Nyquist图。通过分析Nyquist图，可以判断系统的稳定性，并评估K值对系统稳定性的影响。

5.电气控制知识

按用途分类，低压电器分为控制电器、主令电器、保护电器、配电电器和执行电器。

按执行机能分类，低压电器分为有触点电器和无触点电器。

按工作原理分类，低压电器分为电磁式电器和非电量控制电器。

电磁机构由吸引线圈、铁心、衔铁等几部分组成，了解这些基本概念对于深入学习电气控制知识至关重要。

6.测量的基本知识

测量工作的基准线是铅垂线。

野外测量工作的基准面是大地水准面。

测量工作的基本原则是从整体到局部、先控制后碎部，步步有检核。

绝对高程是地面点到大地水准面的铅垂距离。

地面点的位置通常用经纬度和高程表示，这些基本知识是进行地理测量和控制工程的基础。

7.状态反馈与系统稳定性

《工程控制原理》第3章介绍了状态反馈的概念和其在系统稳定性中的应用。

状态反馈能够通过调整系统的状态变量来改善系统的性能和稳定性。这一章节要求对状态空间理论和控制理论有深入理解。

通过以上各章节的详细解析，我们可以看出，《控制工程基础第二版》的课后习题和答案对于掌握控制工程基础知识和技能具有重要意义。通过对这些内容的深入学习，我们可以更好地理解和应用控制理论，为未来的学习和工作打下坚实的基础。