机械控制工程基础第二版第二章答案

习 题

2.1 什么是线性系统?其最重要的特性是什么?下列用微分方程表示的系统中,xo表示系统输出,xi表示系统输入,哪些是线性系统? (1) ??o?2x (3) ??o?2x??2x?2x (2) ???2x??2tx?2x xxxoooioooi??2x?2x (4) ???2xx??2tx?2x xxooiooooi解: 凡是能用线性微分方程描述的系统就是线性系统。线性系统的一个最重要特性就是它满足叠加原理。该题中（2）和（3）是线性系统。

2.2 图（题2.2）中三同分别表示了三个机械系统。求出它们各自的微分方程，图中xi表示输入位移，xo表示输出位移，假设输出端无负载效应。

图(题2.2) 解: (1)对图(a)所示系统，由牛顿定律有

即

??x?)?cx??m?? c(xx1io2oo??(c?c)x? ?o?cxm?xo121i (2)对图(b)所示系统，引入一中间变量x,并由牛顿定律有

??x?)(x?x)k?c(xi1o(1)(2)

??x?)?kxc(xo2o消除中间变量有

题目：已知f?t??0.5t，则其L?f?t???【 】

A. s?0.5s2 B. 0.5s2

C.

11 D. 22s2s1 s2分析与提示：由拉氏变换的定义计算，可得L?f?t???0.5答案：C

题目：函数f(t)的拉氏变换L[f(t)]= 。 分析与提示：拉氏变换定义式。 答案：

题目：函数f?t??e?at??0f(t)e?stdt

的拉氏变换L[f(t)]= 。

分析与提示：拉氏变换定义式可得，且f(t)为基本函数。 答案：

题目：若f(t)?teA.

2?2t1 s?a，则L[f(t)]??? 【 】

B.

2 s?22 s?22 3(s?2)2

(s?2)32

(s?2)3C.D.

分析与提示：拉氏变换定义式可得，即常用函数的拉氏变换对，L[f(t)]?答案：B

题目：拉氏变换存在条件是，原函数f(t)必须满足 条件。 分析与提示：拉氏变换存在条件是，原函数f(t)必须满足狄里赫利条件。 答案：狄里赫利

题目：已知f?t??0.5

第二章

习题

2.1. 用八进制系统传输单词“HOW”

（a）用7比特ACSII码将单词“HOW”编码为一比特序列，每个字符的第8位为检错位，它使8比特中1的总数为偶数。试问该消息中共有几个比特？

（b）将比特流每3个比特分为1组，每组用1个八进制数（码元）表示。试问该消息中共有几个八进制码元？

（c）若采用16进制系统，表示单词“HOW”共需要几个码元？ （d）若采用256进制系统，表示单词“HOW”共需要几个码元？ (a) 00010010?????11110011?????11101011?????共24bit

HOW(b) 000?001?101?100?101?111?111?011?共8个二进制码元

04571753(c)

24bits4bits/symbol24bits3bits/symbol?6symbol

(d)

?8symbol

2.2. 用M=16的多电平PAM波形每秒传输800字符，本题中字符的定义与2.1题中相同，每个字符都由7位数据位加1位检错位组成。 （a）比特传输速率为多少？ （b）码元速率又为多少？

(a) 800char/s?8bits/char?6400bits/s (b)

6400bits/s4bi

第二章 化学反应一般原理

2-1 苯和氧按下式反应：

C6H6(l) + 15O2(g) ? 6CO2(g) + 3H2O(l)

2在25℃100kPa下，0.25mol苯在氧气中完全燃烧放出817kJ的热量，求C6H6的标准摩尔燃烧焓?cH?m和该燃烧反应的?rU?m。

解： ? = ?B?1?nB = (?0.25 mol) / ( ?1) = 0.25 mol

?

?cH?m = ?rH?m =

?rH?= ?817 kJ / 0.25 mol

= ?3268 kJ?mol?1

?rU?m = ?rH?m ? ?ngRT

= ?3268 kJ?mol?1 ? (6 ?15 / 2) ? 8.314 ? 10?3 ? 298.15 kJ?mol?1 = ?3264 kJ?mol?1

2-2 利用附录III的数据，计算下列反应的?rH?m。

(1) Fe3O4(s) + 4H2(g) ? 3Fe(s) + 4H2O(g) (2) 2NaOH(s) + CO2(g) ? Na2CO3(s) + H2O(l) (3) 4NH3(g) + 5O2(g) ? 4NO(g) + 6H2O(g)

(4) CH3COOH(

第二章 化学反应一般原理

2-1 苯和氧按下式反应：

C6H6(l) + 15O2(g) ? 6CO2(g) + 3H2O(l)

2在25℃100kPa下，0.25mol苯在氧气中完全燃烧放出817kJ的热量，求C6H6的标准摩尔燃烧焓?cH?m和该燃烧反应的?rU?m。

解： ? = ?B?1?nB = (?0.25 mol) / ( ?1) = 0.25 mol

?

?cH?m = ?rH?m =

?rH?= ?817 kJ / 0.25 mol

= ?3268 kJ?mol?1

?rU?m = ?rH?m ? ?ngRT

= ?3268 kJ?mol?1 ? (6 ?15 / 2) ? 8.314 ? 10?3 ? 298.15 kJ?mol?1 = ?3264 kJ?mol?1

2-2 利用附录III的数据，计算下列反应的?rH?m。

(1) Fe3O4(s) + 4H2(g) ? 3Fe(s) + 4H2O(g) (2) 2NaOH(s) + CO2(g) ? Na2CO3(s) + H2O(l) (3) 4NH3(g) + 5O2(g) ? 4NO(g) + 6H2O(g)

(4) CH3COOH(

第二章 化学反应一般原理

2-1 苯和氧按下式反应：

C6H6(l) + 15O2(g) ? 6CO2(g) + 3H2O(l)

2在25℃100kPa下，0.25mol苯在氧气中完全燃烧放出817kJ的热量，求C6H6的标准摩尔燃烧焓?cH?m和该燃烧反应的?rU?m。

解： ? = ?B?1?nB = (?0.25 mol) / ( ?1) = 0.25 mol

?

?cH?m = ?rH?m =

?rH?= ?817 kJ / 0.25 mol

= ?3268 kJ?mol?1

?rU?m = ?rH?m ? ?ngRT

= ?3268 kJ?mol?1 ? (6 ?15 / 2) ? 8.314 ? 10?3 ? 298.15 kJ?mol?1 = ?3264 kJ?mol?1

2-2 利用附录III的数据，计算下列反应的?rH?m。

(1) Fe3O4(s) + 4H2(g) ? 3Fe(s) + 4H2O(g) (2) 2NaOH(s) + CO2(g) ? Na2CO3(s) + H2O(l) (3) 4NH3(g) + 5O2(g) ? 4NO(g) + 6H2O(g)

(4) CH3COOH(

第一章

3

解：1）工作原理：电压u2反映大门的实际位置，电压u1由开（关）门开关的指令状态决定，两电压之差△ u = u1- u2驱动伺服电动机，进而通过传动装置控制大门的开启。当大门在打开位置，u2= u上：如合上开门开关，u1 = u 上, ^u = 0, 大门不动作；如合上关门开关，u1 = u下，△ u<0，大门逐渐关闭，直至完全关闭，使厶u = 0。当大门在关闭位置，u2= u下：如合上开门开关，u1 = u 上, △ u>0，大门执行开门指令，直至完全打开，使△ u = 0;如合上关门开关，u1 = u下，△ u= 0，大门不动作。

2）控制系统方框图

解：1）控制系统方框图

a）系统方框图

2）工作原理：

a ） 水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h'由浮球顶杆的长度给 定，杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使 用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低 （升高），通过杠杆机构是进水阀的开度增大（减小），进入水箱的水流量增加（减 小），水位升高（降低），浮球也随之升高（降低），进水阀开度增大（减小）量 减小，直至达到新的水位平衡。此为连续控制系统。

b ） 水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值 h'由浮球拉杆的长度 给定。杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水

第一章

3

解：1)工作原理：电压u2反映大门的实际位置，电压u1由开（关）门开关的指令状态决定，两电压之差△u＝u1－u2驱动伺服电动机，进而通过传动装置控制大门的开启。当大门在打开位置，u2＝u上：如合上开门开关，u1＝u上，△u＝0，大门不动作；如合上关门开关，u1＝u下，△u<0，大门逐渐关闭，直至完全关闭，使△u＝0。当大门在关闭位置，u2＝u下：如合上开门开关，u1＝u上，△u>0，大门执行开门指令，直至完全打开，使△u＝0；如合上关门开关，u1＝u下，△u＝0，大门不动作。 2)控制系统方框图

开关位置指令u1 被控量(大门位置) 放_ △u 大 电动机 鼓轮 大门 大门位置信号u2 4

解：1)控制系统方框图

干扰 给定液位h’ － △h h 浮球 杠杆机构 水箱 实际水位h 机械进水阀 a)系统方框图

干扰 给定液位h’ － △h h 浮球 b)系统方框图 电气开关 水箱 实际水位h 电磁进水阀 2)工作原理：

a)水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h’由浮球顶杆的长度给定，杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），通过杠杆机构是进水阀的开度增大（减小），进入水箱的水流量增加（减小），水位升高（降低），浮球也随

第二章 天然地基上的浅基础 2.1基础设计的内容和方法

地基基础是建筑物的重要组成部分。设计时，除必须要考虑场地条件（工程地质和水文地质条件），也要考虑建筑物的型式和特点（使用要求、上部结构类型和特点、安全等级、建筑布置），还要考虑对施工的要求（工期、施工条件）、环境保护和工程造价等各种因素，综合分析、精心设计。确保建筑物的安全、正常使用，并充分发挥地基的承载力，就必须深入实际，调查研究，因地制宜确定设计方案。

地基按是否经过加固处理分为人工地基和天人地基两类。可直接承托基础建造不需要加固的天然地层称为天然地基但天然地基很软弱，须事先经过人工加固才能修建基础的底层称为人工基础。天然地基施工简单，造价低；而人工地基一般比天然地基施工复杂，造价高，因此在一般情况下，应首选天然地基。 （图）

基础按埋置深度可分浅基础和深基础。一般将只需要经过开挖、排水等普通施工程序就可以建造、埋置深度不超过5cm的称为浅基础。另外，虽然埋置深度大于5cm，但小于基础宽度的大尺寸基础（如箱形基础），也成为浅基础。将采用桩基、沉井和地下连续墙等某些特殊的施工方法修建的基础称为深基础。

实际上浅基础和深基础并没有一个绝对明确的界限。对于某些特殊情况，如基础在

第二章练习 单选

不包括在现今使用范围内的业务是（）

A、支付职工福利费 B、结算起点一下的零星支出 C、向个人收购农副产品 D、支付银行借款利息 零星支出的结算起点是（）

A、1500元 B、500元 C、1000元 D、2000元 不包括在广义现今范围内的项目是（）

A、银行存款 B、定期储蓄存单 C、保付支票 D、职工借款欠条 实行定额备用金制度，报销时会计分录是（）

A、借记“管理费用”科目，贷记“库存现金”科目 B、借记“备用金”科目，贷记“库存现金”科目 C、借记“管理费用”科目，贷记“备用金”科目 D、借记“库存现金”科目，贷记“备用金”科目

确定企业库存现金限额时，考虑的天数最多不能超过（）

A、5天 B、10天 C、15天 D、8天 在企业开立的诸多账户中，可以办理提现以发放工资的是（） A、专用存款账户 B、一般存款账户 C、临时存款账户 D、基本存款账户 在企业的银行账户中，不能办理现金支取的账户是（） A、基