自动控制的一般概念习题.pptVIP

1-4图1-18是控制导弹发射架方位的电位器式随动系统原理图。图中、并联后跨接到同一电源电位器的两端，其滑臂分别与输入轴和输出轴相联结，组成方位角的给定元件和测量反馈元件。输入轴由手轮操纵；输出轴则由直流电动机经减速后带动，电动机采用电枢控制的方式工作。试分析系统的工作原理，指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。1图1-18导弹发射架方位角控制系统原理图2解：当导弹发射架的方位角与输入轴方位角一致时，系统处于相对静止状态。系统中，导弹发射架是被控对象，发射架方位角是被控量，通过手轮输入的角度是给定量。手轮输入角度驱动电机使导弹发射架转动，直至，偏差电压，电动机停止转动。这时，导弹发射架停留在相应的方位角上。只要，偏差就会产生调节作用，控制的结果是消除偏差，使输出量严格地跟随输入量的变化而变化。1-5采用离心调速器的蒸汽机转速控制系统如图1-19所示。其工作原理是：当蒸汽机带动负载转动的同时，通过圆锥齿轮带动一对飞锤作水平旋转。飞锤通过铰链可带动套筒上下滑动，套筒内装有平衡弹簧，套筒上下滑动时可拨动杠杆，杠杆另一端通过连杆调节供汽阀门的开度。在蒸汽机正常运行时，飞锤旋转所产生的离心力与弹簧的反弹力相平衡，套筒保持某个高度，使阀门处于一个平衡位置。如果由于负载增大使蒸汽机转速下降，则飞锤因离心力减小而使套筒向下滑动，并通过杠杆增大供汽阀门的开度，从而使蒸汽机的转速回升。同理，如果由于负载减小使蒸汽机的转速增加，则飞锤因离心力增加而使套筒上滑，并通过杠杆减小供汽阀门的开度，迫使蒸汽机转速回落。这样，离心调速器就能自动地抵制负载变化对转速的影响，使蒸汽机的转速保持在某个期望值附近。指出系统中的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。解：在本系统中，蒸汽机是被控对象，蒸汽机的转速是被控量，给定量是设定的蒸汽机希望转速。离心调速器感受转速大小并转换成套筒的位移量，经杠杆传调节供汽阀门，控制蒸汽机的转速，从而构成闭环控制系统。1-6摄像机角位置自动跟踪系统如图1-20所示。当光点显示器对准某个方向时，摄像机会自动跟踪并对准这个方向。试分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量及给定量，画出系统方框图。解：控制系统的任务是使摄像机自动跟踪光点显示器指示的方向。当摄像机方向角与光点显示器指示的方向一致时，，自整角机输出，交流放大器输出电压，电动机静止，摄像机保持原来的协调方向。当光点显示器转过一个角度，时，自整角机输出与失谐角成比例的电压信号（其大小、极性反映了失谐角的幅值和方向），经电位器后变成，经放大器放大后驱动伺服电动机旋转，并通过减速器带动摄像机跟踪光点显示器的指向，使偏差减小，直到摄像机与光点显示器指向重新达到一致时为止。测速发电机测量电动机转速，进行速度反馈，用以改善系统性能。系统中，摄像机是被控对象，摄像机的方向角是被控量，给定量是光点显示器指示的方向角。1-7图1-21(a)，(b)所示的系统均为电压调节系统。假设空载时两系统发电机端电压均为110V，试问带上负载后，图1-21(a)，(b)中哪个能保持110V不变，哪个电压会低于110V？为什么?1图1-21电压调节系统工作原理图2红河学院自动化系红河学院自动化系红河学院自动化系红河学院自动化系自动控制原理第1章自动控制的一般概念1.1自动控制系统实例1.2方框图中各符号的意义1.3控制系统的组成1.4对控制系统的基本要求1.5基本控制方式1.6习题分析1.1自动控制系统实例例1炉温控制系统炉温控制系统方框图炉温控制系统方框图”元部件方框（块）图信号（物理量）及传递方向中的符号比较点引出点表示负反馈方框图中各符号的意义12例2函数记录仪函数记录仪方框图1.3控制系统的组成(1)控制系统被控对象控制装置测量元件比较元件放大元件