内蒙古工业大学机械工程控制基础课后答案

机械工程控制基础2-13 A）

R

L Ui C i Uo

Ui?Ldi?Ri?Uo (1) dtUo?1i?dt (2) ?CUi(s)?LSI(s)?RI(s)?U0(s) (3) U0(s)?1I(s) (4) Cs?I(s)?CSU0(s) (5)

Ui(s)?(LS?R)CSU0(s)?U0(s) (6)

Uo(s)1? (7) Ui(s)LCS2?RCS?1 D）

R1 i i1 L i2 R2 Ui C Uo

Ui(s)?U0(s)?U?Ri?U?U(s)?RI(s)?U(s)?I(s)?10i10?iR1??11I1(s)?I1(s)?CSU0(s)?U0??i1dt?U0(s)?cCS??U0(s)di2?R2i2?U0(s)?LSI2(s)?R2I2(s)?I2(s)??U0?LdtLS?R2??i?i?i?I(s)?I(s)?I(s)12?12Ui?U0U(s)U0(s)?CSU0(s)?0? R1LS?R2R1U0(s)LS?R2?Ui(s)R1CLS2?(R1R2C?L)S?R1?R22-17 组合机床动力滑台铣平面时，当切削力Fi(t)变化时，滑台可能产生振动，从而降低被加工工件的切削表面质量。可将动力滑台连同铣刀抽象成为如图示质量－弹簧阻尼系统的力学模型。其中，m为受控质量，K1、K2分别为铣刀系和工件的弹性刚度，f为阻尼系数，x0(t)为输出位移。试建立数学模型。

X0(t) k1 f A k2 X(t) M Fi(t)

解：

k1x0(t)?fx0(t)?k2(x(t)?x0(t))

对质量块m有力平衡方程：

??Fi(t) k2(x(t)?x0(t))?M?x拉氏变换并消去x有：

k1X0(s)?fsX0(s)?k2(X(s)?X0(s))

k2[X(s)?X0(s)]?Ms2X(s)?Fi(s)

X0(s)k2? Fi(s)Ms2(fs?k1?k2)?k2(fs?k1)2-21试求下列系统的传递函数 b)

Xi(t)

K1 A f2 B f1 Xo(t) X1

K2

对A点列力平衡方程

?i(t)?x?0(t))?k1(xi(t)?x0(t))?f2(x?0(t)?x?1(t)) f1(x对B点列力平衡方程

?0(t)?x?1(t)) k2x1?f2(x对其进行拉氏变换并消去x

f1s[Xi(s)?X0(s)]?k1[Xi(s)?X0(s)]?f2s[X0(s)?X1(s)]

f2sX1(s)?X0(s)

f2s?k2X0(s)(f1s?k1)(f2s?k2)?Xi(s)(f1s?k1)(f2s?k2)?f2s

2-27如图所示系统，试求

（1）以R(s)为输入，分别以C(s)、Y(s)、B(s)、E(s)为输出的传递函数； （2）以N(s)为输入，分别以C(s)、Y(s)、B(s)、E(s)为输出的传递函数。 (3) 以R(s)和N(s)同时作用下， C(s)、Y(s)、B(s)、E(s)的表达式

N(s) R(s) ＋ — E(s) B(s) G1(s) ＋ ＋ G2(s) Y(s) Y1(s) C(s) H(s)

解：（1）以R(s)为输入，分别以C(s)、Y(s)、B(s)、E(s)为输出的传递函数；

G1G2C(s)? R(s)1?G1G2HG1Y(s)? R(s)1?G1G2HG1G2HB(s)? R(s)1?G1G2HE(s)1? R(s)1?G1G2H以N(s)为输入，分别以C(s)、Y(s)、B(s)、E(s)为输出的传递函数 Y1(s) N(s) ＋ ＋ Y(s) G1(s) G2(s) X0(s) E(s) －1 B(s) H(s)

G2G2C(s)?? N(s)1?G2H(?1)G11?G1G2HG2HG1Y(s)??

N(s)1?G1G2H G2HB(s)?N(s)1?G1G2H G2HE(s)??N(s)1?G1G2H

(3) 以R(s)和N(s)同时作用下， C(s)、Y(s)、B(s)、E(s)的表达式

C(s)?G1G2G2R(s)?N(s)

1?G1G2H1?G1G2HG1G1G2HR(s)?N(s)

1?G1G2H1?G1G2HG1G2HG2HR(s)?N(s)

1?G1G2H1?G1G2HY(s)?B(s)?E(s)?G2H1R(s)?N(s)

1?G1G2H1?G1G2H

2-28 a)

G4R(s)G1G2AG3H2H1CC(s)--BG7G6R(s)G1G5C(s)--H1G2-H21G5

G5?G2G3?G4 串联和并联 G6?G5 反馈公式

1?G5H2G1G5G1G61?G5H2G1G5 反馈公式 G7???1G1H1G21?G5H2?G1H1G21?G1G6H1G21?G51?G5H2G7G1G5G1(G2G3?G4)C(s)?G(s)???R(s)1?G71?G5H2?G1H1G2?G1G51?(G2G3?G4)(G1?H2)?G1H1G2b)