自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)部分課后答案孔凡才第3版機(jī)械工業(yè)出版社

1、課后吧課后吧::::kehoukehoukehoukehou8.8.8.comcomcom課后吧課后吧::::kehoukehoukehoukehou8.8.8.comcomcom第1111章[[[[疑難問(wèn)題解答疑難問(wèn)題解答]]]]思考題：思考題：11111111開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制的特征、優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合（1）對(duì)于開(kāi)環(huán)控制，系統(tǒng)的輸出量不被引回來(lái)對(duì)系統(tǒng)的控制部分產(chǎn)生影響。優(yōu)點(diǎn)：無(wú)反饋環(huán)節(jié)，一般結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、成本低。缺點(diǎn)：當(dāng)控制

2、過(guò)程受到各種擾動(dòng)因素影響時(shí)，將會(huì)直接影響輸出量，而系統(tǒng)不能自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。特別是當(dāng)無(wú)法預(yù)計(jì)的擾動(dòng)因素使輸出量產(chǎn)生的偏差超過(guò)允許的限度時(shí)，開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)便無(wú)法滿足技術(shù)要求。應(yīng)用場(chǎng)合：一般應(yīng)用在輸出量和輸入量之間的關(guān)系固定，且內(nèi)部參數(shù)或外部負(fù)載等擾動(dòng)因素不大，或這些擾動(dòng)因素產(chǎn)生的誤差可以預(yù)先確定并能進(jìn)行補(bǔ)償?shù)那闆r下，應(yīng)盡量采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。（2）對(duì)于閉環(huán)控制，系統(tǒng)輸出量通過(guò)反饋環(huán)節(jié)返回作用于控制部分，形成閉合回路。優(yōu)點(diǎn)：可以自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，抗干擾

3、能力強(qiáng)、精度高。缺點(diǎn)：閉環(huán)控制要增加檢測(cè)、反饋比較、調(diào)節(jié)器等部件，會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜、成本提高。而且閉環(huán)控制會(huì)帶來(lái)副作用，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，甚至造成不穩(wěn)定。應(yīng)用場(chǎng)合：用于輸入量與輸出量關(guān)系為未知，內(nèi)外擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)影響較并且控制精度要求不高的場(chǎng)合。13131313對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的基本要求一穩(wěn)，意謂系統(tǒng)穩(wěn)定性好，動(dòng)態(tài)過(guò)程的超調(diào)和振蕩小二準(zhǔn)意謂系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能好，無(wú)靜差或靜差小三快意謂系統(tǒng)失穩(wěn)后調(diào)整時(shí)間短，能盡快恢復(fù)或達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)14組成自

4、動(dòng)控制系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)有哪些？它們各有什么特點(diǎn)？起什么作用？答：主要環(huán)節(jié)有：（1）給定元件：由它調(diào)節(jié)給定信號(hào)，以調(diào)節(jié)輸出量的大小。（2）檢測(cè)元件：由它檢測(cè)輸出量的大小，并反饋到輸入端，此處為熱電偶。（3）比較環(huán)節(jié)：在此處，反饋信號(hào)與給定信號(hào)進(jìn)行疊加，信號(hào)的極性以“”或“—”表示。（4）放大元件：由于偏差信號(hào)一般很小，因此要經(jīng)過(guò)電壓放大及功率放大，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。（5）執(zhí)行元件：驅(qū)動(dòng)被控制對(duì)象的環(huán)節(jié)。（6）控制對(duì)象：亦稱被調(diào)對(duì)象。（7）反饋

5、環(huán)節(jié)：由它將輸出量引出，再回送到控制部分。課后吧課后吧::::kehoukehoukehoukehou8.8.8.comcomcom課后吧課后吧::::kehoukehoukehoukehou8.8.8.comcomcom圖（圖（1111）穩(wěn)壓電源電路的框圖及自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程）穩(wěn)壓電源電路的框圖及自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程由以上分析可知，此系統(tǒng)的輸出量為給定值取決于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，檢測(cè)元件為、構(gòu)成的分壓電路，反饋信號(hào)為電壓負(fù)反饋，執(zhí)行元件為調(diào)壓管，放大元

6、件為，擾動(dòng)量為整流輸出電壓的波動(dòng)△。由此可畫(huà)出如圖所示的框圖。3、習(xí)題18[[[[解]]]]在圖118所示的控制系統(tǒng)中，合上“開(kāi)門“開(kāi)關(guān)（“關(guān)門“開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)斷開(kāi)），給定電位器便向放大器送出一個(gè)給定電壓信號(hào)。此時(shí)反映大門位置的檢測(cè)電位器向放大器送出一個(gè)反饋電壓信號(hào)。這兩個(gè)電壓信號(hào)在放大器的輸入端進(jìn)行迭加比較，形成偏差電壓。此電壓經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)卷筒使大門向上提升。這一過(guò)程要一直繼續(xù)到大門的開(kāi)啟位置達(dá)到預(yù)期值，反饋電壓與給定電壓相等，偏

7、差電壓為零時(shí)才停止。若大門開(kāi)啟的程度不夠大（門未全開(kāi)），則可調(diào)節(jié)給定電位器，使與“開(kāi)門“開(kāi)關(guān)相連的觸點(diǎn)上移即可。由以上分析可知，此系統(tǒng)的控制對(duì)象是倉(cāng)庫(kù)大門，執(zhí)行單元是直流電動(dòng)機(jī)和卷筒，給定信號(hào)由“開(kāi)門“（或“關(guān)門“）開(kāi)關(guān)給出，調(diào)節(jié)給定電位器（的觸點(diǎn)）即可改變大門的開(kāi)啟（或關(guān)閉）的程度。（當(dāng)然，整定檢測(cè)電位器觸點(diǎn)與大門的對(duì)應(yīng)位置，也可調(diào)整大門的開(kāi)啟程度）。通過(guò)與大門相連的連桿帶動(dòng)的檢測(cè)電位提供位置反饋信號(hào)。由以上分析可畫(huà)出如下圖所示的系統(tǒng)