王万良版自动控制原理课后习题1-3章详解及系统框图绘制

自动控制原理课后习题解答1-3章详细解析 本资源包含了王万良编写的自动控制原理课程的课后习题1-3章解答。主要涵盖了负反馈系统设计、液位控制系统分析、拉式变换与反变换以及微分方程的求解等内容。 在第1.2节中，针对电动机速度控制系统，习题要求将a和b端与c和d端连接形成负反馈系统，通过图示的系统框图展示控制流程。该系统利用浮子的上升或下降改变电动机的工作状态，以保持页面高度c的恒定。 第1.3题涉及液位自动控制系统，工作原理是通过浮子位置变化来调节电机转速，进而控制进水阀门，保持液位稳定。系统框图清晰地展示了各个组件间的相互作用。 在数学部分，拉式变换被用来处理信号处理问题。例如，习题2.1要求求解不同类型的函数的拉式变换，包括多项式函数、三角函数和指数函数，通过代数运算和拉普拉斯变换规则得到结果。 对于象函数的拉式反变换，如2.2中的例子，需要利用复数和拉氏积分的知识来计算具体的信号表达式，如正弦波和指数函数的逆变换。 微分方程在控制理论中起着关键作用。2.3题给出了一个带有单位阶跃输入的系统微分方程，通过对微分方程求解，得出系统输出y(t)的表达式。2.4和2.5则涉及到RLC电路的动态分析，通过基尔霍夫定律列出电路的微分方程，描述输入和输出变量之间的关系。 这些解答详尽地覆盖了自动控制原理的基础概念，从系统结构设计到数学模型的建立，为学生理解和掌握相关理论提供了实用的指导。学习者可以通过解决这些习题，提升对控制系统、拉氏变换和微分方程在实际应用中的理解。