现代控制理论第3版刘豹_唐万生课后习题答案

《现代控制理论参考答案》第一章答案1-1 试求图 1-27 系统的模拟结构图，并建立其状态空间表达式。11KsKKpsKsKp1sJ11sKn22sJKb-++-+-)(s)(sU图1-27系统方块结构图解：系统的模拟结构图如下：)(sU)(s---+++图1-30双输入--双输出系统模拟结构图1KpKK1pKK1+++pKnK11J2JK b-1x2x3x4x5x6x系统的状态方程如下：uKKxKKxKKxXKxKxxxxJKxJxJKxJKxxJKxxxppppnpb1611166131534615141313322211??????令ys)(，则1xy所以，系统的状态空间表达式及输出方程表达式为??????654321165432111111112654321000001000000000000000010010000000000010xxxxxxyuKKxxxxxxKKKKKKJKJJKJKJKxxxxxxppppnpb1-2 有电路如图1-28 所示。以电压)(tu为输入量， 求以电感中的电流和电容上的电压作为状态变量的状态方程，和以电阻2R上的电压作为输出量的输出方程。R1L1R2L2CU---------Uc---------i1i2图1-28 电路图解：由图，令32211,,xuxixic，输出量22xRy有电路原理可知：???3213222231111xCxxxxRxLuxxLxR既得22213322222131111111111xRyxCxCxxLxLRxuLxLxLRx???写成矢量矩阵形式为：32121321222111321000010111010xxxRyuLxxxCCLLRLLRxxx。。。1-4 两输入1u ，2u ，两输出1y ，2y 的系统，其模拟结构图如图1-30 所示，试求其状态空间表达式和传递函数阵。11a3a4a2b1b1u2u1y2y+------+++5a6a2a图 1-30双输入 --双输出系统模拟结构图解：系统的状态空间表达式如下所示：4321214321345612432101010000000100100010xxxxyubbxxxxaaaaaaxxxx34561201010001)(aaasaasasAsI211345612100000001010001)()(bbaaasaasasBAsIsWux2113456121000000010100010101)()(bbaaasaasasBAsICsWuy1-5 系统的动态特性由下列微分方程描述uuuyyyy23375)2(......列写其相应的状态空间表达式，并画出相应的模拟结构图。解：令..3.21yxyxyx，，，则有321321321132100573100010xxxyuxxxxxx。。。相应的模拟结构图如下：573uy+++---31x2x3x211-6 （2）已知系统传递函数2)3)(2()1(6)(sssssW,试求出系统的约旦标准型的实现，并画出相应的模拟结构图解：sssssssssW31233310)3(4)3)(2()1(6)(22432143214321313310411100000020000300013xxxxyuxxxxxxxx1-7 给定下列状态空间表达式321321321100210311032010xxxyuxxxxxx‘（1）画出其模拟结构图（2）求系统的传递函数解：（2）31103201)()(sssAsIsW)1)(2)(3()3(2)3(2ssssssAsI)2)(1(150)3()3(2033)1)(2)(3(1)(21ssssssssssssAsI)3)(12()3()3()1)(2)(3(1210)2)(1...