自動控制原理習(xí)題及答案

1、第 1 頁 共 60 頁第一章 習(xí)題答案1-1 根據(jù)題 1-1 圖所示的電動機速度控制系統(tǒng)工作原理圖(1) 將 a，b 與 c，d 用線連接成負反饋狀態(tài)；(2) 畫出系統(tǒng)方框圖。解 （1）負反饋連接方式為： d a ? ， c b ? ；（2）系統(tǒng)方框圖如圖解 1-1 所示。1-2 題 1-2 圖是倉庫大門自動控制系統(tǒng)原理示意圖。試說明系統(tǒng)自動控制大門開閉的工作原理，并畫出系統(tǒng)方框圖。題 1-2 圖 倉庫大門自動開閉控制系統(tǒng)解

2、當(dāng)合上開門開關(guān)時，電橋會測量出開門位置與大門實際位置間對應(yīng)的偏差電壓，偏差電壓經(jīng)放大器放大后，驅(qū)動伺服電動機帶動絞盤轉(zhuǎn)動，將大門向上提起。與此同時，和大門連在一起的電刷也向上移動，直到橋式測量電路達到平衡，電動機停止轉(zhuǎn)動，大門達到開啟位置。反之，當(dāng)合上關(guān)門開關(guān)時，電動機帶動絞盤使大門關(guān)閉，從而可以實現(xiàn)大門遠距離開閉自動控制。系統(tǒng)方框圖如圖解 1-2 所示。第 3 頁 共 60 頁1-4 題 1-4 圖是控制導(dǎo)彈發(fā)射架方位的電位器式隨動系

3、統(tǒng)原理圖。圖中電位器 1 P 、 2 P并聯(lián)后跨接到同一電源 0 E 的兩端，其滑臂分別與輸入軸和輸出軸相聯(lián)結(jié)，組成方位角的給定元件和測量反饋元件。輸入軸由手輪操縱；輸出軸則由直流電動機經(jīng)減速后帶動，電動機采用電樞控制的方式工作。試分析系統(tǒng)的工作原理，指出系統(tǒng)的被控對象、被控量和給定量，畫出系統(tǒng)的方框圖。題 1-4 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，系統(tǒng)處于相對靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)搖動手輪使電位器

4、 1 P 的滑臂轉(zhuǎn)過一個輸入角 i ? 的瞬間，由于輸出軸的轉(zhuǎn)角 i o ? ? ? ,于是出現(xiàn)一個誤差角 o i e ? ? ? ? ? ，該誤差角通過電位器 1 P 、 2 P 轉(zhuǎn)換成偏差電壓o i e u u u ? ? ， e u 經(jīng)放大后驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)動，在驅(qū)動導(dǎo)彈發(fā)射架轉(zhuǎn)動的同時，通過輸出軸帶動電位器 2 P 的滑臂轉(zhuǎn)過一定的角度 o ? ，直至 i o ? ? ? 時， o i u u ? ，偏差電壓 0 ? e u ，電動

5、機停止轉(zhuǎn)動。這時，導(dǎo)彈發(fā)射架停留在相應(yīng)的方位角上。只要 o i ? ? ? ，偏差就會產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，控制的結(jié)果是消除偏差 e ? ，使輸出量 o ? 嚴格地跟隨輸入量 i ? 的變化而變化。系統(tǒng)方框圖如圖解 1-4 所示。1-5 采用離心調(diào)速器的蒸汽機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)如題 1-5 圖所示。其工作原理是：當(dāng)蒸汽機帶動負載轉(zhuǎn)動的同時，通過圓錐齒輪帶動一對飛錘作水平旋轉(zhuǎn)。飛錘通過鉸鏈可帶動套筒上下滑動，套筒內(nèi)裝有平衡彈簧，套筒上下滑動時可撥動杠