自動(dòng)控制原理-課后習(xí)題及答案

1、第一章第一章緒論緒論11試比較開(kāi)環(huán)控制系控制系統(tǒng)和閉環(huán)閉環(huán)控制系控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn).解答：1開(kāi)環(huán)系統(tǒng)(1)優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，工作穩(wěn)定。用于系統(tǒng)輸入信號(hào)及擾動(dòng)作用能預(yù)先知道時(shí)，可得到滿(mǎn)意的效果。(2)缺點(diǎn)：不能自動(dòng)調(diào)節(jié)被控量的偏差。因此系統(tǒng)元器件參數(shù)變化，外來(lái)未知擾動(dòng)存在時(shí)，控制精度差。2閉環(huán)系統(tǒng)⑴優(yōu)點(diǎn)：不管由于干擾或由于系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)參數(shù)變化所引起的被控量偏離給定值，都會(huì)產(chǎn)生控制作用去清除此偏差，所以控制精度較高。它是一種按偏差調(diào)

2、節(jié)的控制系統(tǒng)。在實(shí)際中應(yīng)用廣泛。⑵缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)是被控量可能出現(xiàn)波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)無(wú)法工作。12什么叫反什么叫反饋？為什么什么閉環(huán)閉環(huán)控制系控制系統(tǒng)常采用常采用負(fù)反饋？試舉試舉例說(shuō)明之。明之。解答：將系統(tǒng)輸出信號(hào)引回輸入端并對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生控制作用的控制方式叫反饋。閉環(huán)控制系統(tǒng)常采用負(fù)反饋。由11中的描述的閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)所證明。例如，一個(gè)溫度控制系統(tǒng)通過(guò)熱電阻（或熱電偶）檢測(cè)出當(dāng)前爐子的溫度，再與溫度值相比較，去控制加熱系統(tǒng)，以達(dá)到設(shè)定值。13

3、試判斷下列微分方程所描述的系判斷下列微分方程所描述的系統(tǒng)屬于何種屬于何種類(lèi)型（型（線(xiàn)性，非性，非線(xiàn)性，定常，性，定常，時(shí)變時(shí)變）？）？（1）22()()()234()56()dytdytdutytutdtdtdt????（2）()2()ytut??（3）()()2()4()dytduttytutdtdt???（4）()2()()sindytytuttdt???（5）22()()()2()3()dytdytytytutdtdt???（6）

4、2()()2()dytytutdt??（7）()()2()35()dutytututdtdt????解答：（1）線(xiàn)性定常（2）非線(xiàn)性定常（3）線(xiàn)性時(shí)變（4）線(xiàn)性時(shí)變（5）非線(xiàn)性定常（6）非線(xiàn)性定常（7）線(xiàn)性定常2Q電位計(jì)控制閥1Q????浮子減速齒輪電動(dòng)機(jī)題15圖液位自動(dòng)控制系統(tǒng)解答:(1)液位自動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖：（2）當(dāng)電位器電刷位于中點(diǎn)位置(對(duì)應(yīng)Ur)時(shí)，電動(dòng)機(jī)不動(dòng)，控制閥門(mén)有一定的開(kāi)度，使水箱中流入水量與流出水量相等。從而液面保持

5、在希望高度上。一旦流入水量或流出水量發(fā)生變化，例如當(dāng)液面升高時(shí)，浮子位置也相應(yīng)升高，通過(guò)杠桿作用使電位器電刷從中點(diǎn)位置下移，從而給電動(dòng)機(jī)提供一事實(shí)上的控制電壓，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器減小閥門(mén)開(kāi)度，使進(jìn)入水箱的液位流量減少。此時(shí)，水箱液面下降，浮子位置相應(yīng)下降，直到電位器電刷回到中點(diǎn)位置，系統(tǒng)重新處于平衡狀態(tài)，液面恢復(fù)給定高度。反之，若水箱液位下降，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)增大閥門(mén)開(kāi)度，加大流入量，使液位升到給定的高度。16題圖題圖16是倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)庫(kù)大門(mén)自