控制工程基礎(chǔ)習(xí)題答案清華大學(xué)出版社沈艷孫銳主編

1、控制工程基礎(chǔ)習(xí)題答案控制工程基礎(chǔ)習(xí)題答案第一章第一章11試比較開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)？（略）12日常生活中有許多閉環(huán)和開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。試舉幾個(gè)具體例子，并說(shuō)明它們的工作原理，畫(huà)出結(jié)構(gòu)方框圖。（略）13圖1.14是液面自動(dòng)控制系統(tǒng)的兩種原理示意圖。在運(yùn)行中，希望液面高度H0維持不變。1試說(shuō)明各系統(tǒng)的工作原理。2畫(huà)出各系統(tǒng)的方框圖，并說(shuō)明被控對(duì)象、給定值、被控量和干擾信號(hào)是什么圖1.141.14液位自動(dòng)控制系統(tǒng)液位自動(dòng)控制系統(tǒng)解：

2、解：工作原理：出水量與進(jìn)水量一致，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，液位高度保持在。()a2?0H當(dāng)出水量大于進(jìn)水量，液位降低，浮子下沉，通過(guò)連桿使閥門(mén)開(kāi)大，使得進(jìn)水量增大，1L液位逐漸回升；當(dāng)出水量小于進(jìn)水量，液位升高，浮子上升，通過(guò)連桿使閥門(mén)1關(guān)小，液位逐漸降低。其中被控對(duì)象是水槽，給定值是液面高度希望值。被控量是液面實(shí)際高度，干擾0H量是出水量。2?工作原理：出水量與進(jìn)水量一致系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，電位器滑動(dòng)頭位于中間位置，液()b面為給定高度。當(dāng)出

3、水量大于（小于）進(jìn)水量，浮子下沉（上?。?dòng)電位器滑動(dòng)頭0H向上（下）移動(dòng)，電位器輸出一正（負(fù)）電壓，使電動(dòng)機(jī)正（反）轉(zhuǎn)，通過(guò)減速器開(kāi)大（關(guān)?。╅y門(mén)，使進(jìn)水量增大（減?。好娓叨壬撸ń档停?，當(dāng)液面高度為時(shí)，1L0H電位器滑動(dòng)頭處于中間位置，輸出電壓為零，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，系統(tǒng)又處于平衡狀態(tài)。其中被控對(duì)象是水槽，給定值為液面高度希望值，被控量是液面實(shí)際高度，干擾量是0H出水量。2?，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖()a()b圖1.16導(dǎo)彈發(fā)射架方位角控制

4、系統(tǒng)原理圖導(dǎo)彈發(fā)射架方位角控制系統(tǒng)原理圖解當(dāng)導(dǎo)彈發(fā)射架的方位角與輸入軸方位角一致時(shí)，系統(tǒng)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)搖動(dòng)手輪使電位器的滑臂轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)輸入角的瞬間，由于輸出軸的轉(zhuǎn)角1Pi?io???于是出現(xiàn)一個(gè)誤差角，該誤差角通過(guò)電位器、轉(zhuǎn)換成偏差電壓oie?????1P2P，經(jīng)放大后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)導(dǎo)彈發(fā)射架轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)輸出軸oieuuu??eu帶動(dòng)電位器的滑臂轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，直至?xí)r，，偏差電壓，2Po?io???oiuu?0?eu電動(dòng)

5、機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，導(dǎo)彈發(fā)射架停留在相應(yīng)的方位角上。只要，偏差就會(huì)產(chǎn)生oi???調(diào)節(jié)作用，控制的結(jié)果是消除偏差，使輸出量嚴(yán)格地跟隨輸入量的變化而變化。e?o?i?系統(tǒng)中，導(dǎo)彈發(fā)射架是被控對(duì)象，發(fā)射架方位角是被控量，通過(guò)手輪輸入的角度o?是給定量。系統(tǒng)方框圖如圖解14所示。i?16許多機(jī)器，像車(chē)床、銑床和磨床，都配有跟隨器，用來(lái)復(fù)現(xiàn)模板的外形。圖1.17就是這樣一種跟隨系統(tǒng)的原理圖。在此系統(tǒng)中，刀具能在原料上復(fù)制模板的外形。試說(shuō)明其工作原理

6、，畫(huà)出系統(tǒng)方框圖。圖1.171.17跟隨系統(tǒng)原理圖跟隨系統(tǒng)原理圖解模板與原料同時(shí)固定在工作臺(tái)上。X、Y軸直流伺服馬達(dá)接受控制器的指令，按輸入命令帶動(dòng)工作臺(tái)做X、Y方向運(yùn)動(dòng)。模板隨工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)，觸針會(huì)在模板表面滑動(dòng)，跟隨刀具中的位移傳感器將觸針感應(yīng)到的反映模板表面形狀的位移信號(hào)送到跟隨控制器，控制器的輸出驅(qū)動(dòng)Z軸直流伺服馬達(dá)帶動(dòng)切削刀具連同刀具架跟隨觸針運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)毒呶恢门c觸針位置一致時(shí)，兩者位置偏差為零，Z軸伺服馬達(dá)停止。系統(tǒng)中，刀具是被