自动控制原理第2版课后习题答案卢京潮 .pdf

一、 习 题 及 解 答 第 1 章习题及解答 1-1 根据图1-15 所示的电动机速度控制系统工作原理图，完成： (1) 将a，b 与c，d 用线连接成负反馈状态； (2) 画出系统方框图。 a d ↔b c ↔ ； 解 （1）负反馈连接方式为： ， （2 ）系统方框图如图解1-1 所示。 1-2 图1-16 是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开、闭的 工作原理，并画出系统方框图。 图1-16 仓库大门自动开闭控制系统 解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压， 1 偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时， 和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门 达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大 门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2 所示。 1-3 图 1-17 为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出 被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 图1-17 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压 的平方成正比， u c 增高，炉温就上升， 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直 u u c c 流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压 。 作为系统的反馈电压与 u u f f 给定电压u 进行比较，得出偏差电压 ，经电压放大器、功率放大器放大成 后，作为 u u r e a 控制电动机的电枢电压。 在正常情况下，炉温等于某个期望值T °C，热电偶的输出电压 正好等于给定电压 u f u 。此时， ，故 ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点 u u u − 0 u u 0 r e r f 1 a 停留在某个合适的位置上，使u 保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热 c 器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。 当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失) ，则出现以 2