《自動控制原理》張愛民課后習題答案

1、11解：（1）機器人踢足球：開環(huán)系統(tǒng)輸入量：足球位置輸出量：機器人的位置（2）人的體溫控制系統(tǒng)：閉環(huán)系統(tǒng)輸入量：正常的體溫輸出量：經調節(jié)后的體溫（3）微波爐做飯：開環(huán)系統(tǒng)：輸入量：設定的加熱時間輸出量：實際加熱的時間（4）空調制冷：閉環(huán)系統(tǒng)輸入量：設定的溫度輸出量：實際的溫度12解：開環(huán)系統(tǒng)：優(yōu)點：結構簡單，成本低廉；增益較大；對輸入信號的變化響應靈敏；只要被控對象穩(wěn)定，系統(tǒng)就能穩(wěn)定工作。缺點：控制精度低，抗擾動能力弱閉環(huán)控制優(yōu)點：控制

2、精度高，有效抑制了被反饋包圍的前向通道的擾動對系統(tǒng)輸出量的影響；利用負反饋減小系統(tǒng)誤差，減小被控對象參數(shù)對輸出量的影響。缺點：結構復雜，降低了開環(huán)系統(tǒng)的增益，且需考慮穩(wěn)定性問題。1.3解：自動控制系統(tǒng)分兩種類型：開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)的特點是：控制器與被控對象之間只有順向作用而無反向聯(lián)系，系統(tǒng)的被控變量對控制作用沒有任何影響。系統(tǒng)的控制精度完全取決于所用元器件的精度和特性調整的準確度。只要被控對象穩(wěn)定，系統(tǒng)就能穩(wěn)定地工

3、作。閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點：（1）閉環(huán)控制系統(tǒng)是利用負反饋的作用來減小系統(tǒng)誤差的（2）閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠有效地抑制被反饋通道保衛(wèi)的前向通道中各種擾動對系統(tǒng)輸出量的影響。（3）閉環(huán)控制系統(tǒng)可以減小被控對象的參數(shù)變化對輸出量的影響。1.4解輸入量：給定毫伏信號被控量：爐溫被控對象：加熱器（電爐）控制器：電壓放大器和功率放大器系統(tǒng)原理方塊圖如下所示：Fsin=m?xk2xk222dtxd整理后得：=sin22dtd?Lg?=gcossin22dtx

4、dmM??mkx削去的系統(tǒng)的微分方程：?x??=0mkxmML???對上式做拉普拉斯變換后整理得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為:G(s)==)()(sXs?22MLskms?2.3解（a）電氣系統(tǒng)（b）機械系統(tǒng)證：（a）由電路可得：221221121112112211111()()1111()()11oiRRRuCSCSCSuRRRRCSCSCSCSRCSRCS???????????21212112221212112212()1()1RRCCSRCR