自动控制原理第2版课后习题答案（卢京潮）pdf.docx

易考网 考研真题 |课后答案 全部免费 一 、 习 题 及 解 答 第1章习题及解答 1-1 根据图1-15所示的电动机速度控制系统工作原理图，完成： (1)将a,b 与 c,d 用线连接成负反馈状态； (2)画出系统方框图。 图1-15 速度控制系统原理图 解 (1)负反馈连接方式为： a ?d,b ?c; (2)系统方框图如图解1- 1 所示。 u, △u μa am 放大器 电动机 4y测速发电机 4y 图解1-1 速度控制系统方框图 1-2 图1-16是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开、闭的 工作原理，并画出系统方框图。 伺 服 电动机 伺 服 电动机 政大部 开门 开关 埃门开美 图1-16 仓库大门自动开闭控制系统 解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压， 2 易考网 考研真题 |课后答案 全部免费 偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时， 和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门 达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大 门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。 实际位置 实际位置 桥式电路 放大器 电动机 绞盘 大门 关门位置 开门位置 图解1-2 仓库大门控制系统方框图 1-3 图1- 17 为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出 被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 给定电压 给定电压 土 热电偶 + + 电 压 放 大 电阻丝 220V 功率 放大 电 炉 SM 图1-17 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压u。的平方成正比， u.增高，炉温就上升， u。的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直 流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压uy。uy 作为系统的反馈电压与 给定电压u,进行比较，得出偏差电压u。, 经电压放大器、功率放大器放大成u。后，作为 控制电动机的电枢电压。 在正常情况下，炉温等于某个期望值T°C, 热电偶的输出电压u, 正好等于给定电压 u,。 此时， u.=u,-u,=0, 故 u?=u。=0, 可逆电动机不转动，调压器的滑动触点 停留在某个合适的位置上，使u。保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热 器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。 当炉膛温度T°C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以 3 易考网 考研真题 |课后答案 全部免费 下的控制过程： 控制的结果是使炉膛温度回升，直至T°C 的实际值等于期望值为止。 →Tc↓→u,↓→u.个→u 个→ua个→ θ个→u.个→Toc个 系统中，加热炉是被控对象，炉温是被控量，给定量是由给定电位器设定的电压u, ( 表 征炉温的希望值)。系统方框图见图解1-3。 u, u, ue 放大器 uy a 减速器 热电偶 T 调压器 电炉 给定 电位器 可逆 电机 图解1-3 炉温控制系统方框图 1-4 图1-18是控制导弹发射架方位的电位器式随动系统原理图。图中电位器P、P 并联后跨接到同一 电源E。 的两端，其滑臂分别与输入轴和输出轴相连接，组成方位角的 给定元件和测量反馈元件。输入轴由手轮操纵；输出轴则由直流电动机经减速后带动，电 动机采用电枢控制的方式工作。 试分析系统的工作原理，指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。 图1-18 导弹发射架方位角控制系统原理图 解 当导弹发射架的方位角与输入轴方位角一致时，系统处于相对静止状态。 当摇动手轮使电位器P 的滑臂转过一个输入角θ,的瞬间，由于输出轴的转角θ。≠0, 于是出现 一 个误差角θ。=0,- 0。,该误差角通过电位器 P、P? 转换成偏差电压 u.=u,-u。,u。 经放大后驱动电动机转动，在驱动导弹发射架转动的同时，通过输出轴 带动电位器P2 的滑臂转过一定的角度θ。,直至θ。=θ,时， u?=u。, 偏差电压u。=0, 电动机停止转动。这时，导弹发射架停留在相应的方位角上。只要θ,≠0。,偏差就会产生 4 易考网 考研真题 |课后答案 全部免费 调节作用，控制的结果是消除偏差θ。,使输出量θ。严格地跟随输入量θ,的变化而变化。 系统中，导弹发射架是被控对象，发射架方位角θ。是被控量，通过手轮输入的角度θ