自動控制原理與系統(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[[[[疑難問題解答疑難問題解答]]]]思考題：思考題：11111111開環(huán)控制與閉環(huán)控制的特征、優(yōu)缺點和應(yīng)用場合（1）對于開環(huán)控制，系統(tǒng)的輸出量不被引回來對系統(tǒng)的控制部分產(chǎn)生影響。優(yōu)點：無反饋環(huán)節(jié)，一般結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、成本低。缺點：當(dāng)控制

2、過程受到各種擾動因素影響時，將會直接影響輸出量，而系統(tǒng)不能自動進(jìn)行補(bǔ)償。特別是當(dāng)無法預(yù)計的擾動因素使輸出量產(chǎn)生的偏差超過允許的限度時，開環(huán)控制系統(tǒng)便無法滿足技術(shù)要求。應(yīng)用場合：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)載等擾動因素不大，或這些擾動因素產(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)盡量采用開環(huán)控制系統(tǒng)。（2）對于閉環(huán)控制，系統(tǒng)輸出量通過反饋環(huán)節(jié)返回作用于控制部分，形成閉合回路。優(yōu)點：可以自動進(jìn)行補(bǔ)償，抗干擾

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

4、動控制系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)有哪些？它們各有什么特點？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，以調(diào)節(jié)輸出量的大小。（2）檢測元件：由它檢測輸出量的大小，并反饋到輸入端，此處為熱電偶。（3）比較環(huán)節(jié)：在此處，反饋信號與給定信號進(jìn)行疊加，信號的極性以“”或“—”表示。（4）放大元件：由于偏差信號一般很小，因此要經(jīng)過電壓放大及功率放大，以驅(qū)動執(zhí)行元件。（5）執(zhí)行元件：驅(qū)動被控制對象的環(huán)節(jié)。（6）控制對象：亦稱被調(diào)對象。（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調(diào)節(jié)過程）穩(wěn)壓電源電路的框圖及自動調(diào)節(jié)過程由以上分析可知，此系統(tǒng)的輸出量為給定值取決于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，檢測元件為、構(gòu)成的分壓電路，反饋信號為電壓負(fù)反饋，執(zhí)行元件為調(diào)壓管，放大元

6、件為，擾動量為整流輸出電壓的波動△。由此可畫出如圖所示的框圖。3、習(xí)題18[[[[解]]]]在圖118所示的控制系統(tǒng)中，合上“開門“開關(guān)（“關(guān)門“開關(guān)聯(lián)動斷開），給定電位器便向放大器送出一個給定電壓信號。此時反映大門位置的檢測電位器向放大器送出一個反饋電壓信號。這兩個電壓信號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)動電動機(jī)帶動卷筒使大門向上提升。這一過程要一直繼續(xù)到大門的開啟位置達(dá)到預(yù)期值，反饋電壓與給定電壓相等，偏

7、差電壓為零時才停止。若大門開啟的程度不夠大（門未全開），則可調(diào)節(jié)給定電位器，使與“開門“開關(guān)相連的觸點上移即可。由以上分析可知，此系統(tǒng)的控制對象是倉庫大門，執(zhí)行單元是直流電動機(jī)和卷筒，給定信號由“開門“（或“關(guān)門“）開關(guān)給出，調(diào)節(jié)給定電位器（的觸點）即可改變大門的開啟（或關(guān)閉）的程度。（當(dāng)然，整定檢測電位器觸點與大門的對應(yīng)位置，也可調(diào)整大門的開啟程度）。通過與大門相連的連桿帶動的檢測電位提供位置反饋信號。由以上分析可畫出如下圖所示的系統(tǒng)