自動控制原理課后習(xí)題答案

1、第一章引論11試描述自動控制系統(tǒng)基本組成，并比較開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。答：自動控制系統(tǒng)一般都是反饋控制系統(tǒng)，主要由控制裝置、被控部分、測量元件組成?？刂蒲b置是由具有一定職能的各種基本元件組成的，按其職能分，主要有給定元件、比較元件、校正元件和放大元件。如下圖所示為自動控制系統(tǒng)的基本組成。開環(huán)控制系統(tǒng)是指控制器與被控對象之間只有順向作用，而沒有反向聯(lián)系的控制過程。此時，系統(tǒng)構(gòu)成沒有傳感器對輸出信號的檢測部分。開環(huán)控制的特點(diǎn)是：

2、輸出不影響輸入，結(jié)構(gòu)簡單，通常容易實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)的精度與組成的元器件精度密切相關(guān)；系統(tǒng)的穩(wěn)定性不是主要問題；系統(tǒng)的控制精度取決于系統(tǒng)事先的調(diào)整精度，對于工作過程中受到的擾動或特性參數(shù)的變化無法自動補(bǔ)償。閉環(huán)控制的特點(diǎn)是：輸出影響輸入，即通過傳感器檢測輸出信號，然后將此信號與輸入信號比較，再將其偏差送入控制器，所以能削弱或抑制干擾；可由低精度元件組成高精度系統(tǒng)。閉環(huán)系統(tǒng)與開環(huán)系統(tǒng)比較的關(guān)鍵，是在于其結(jié)構(gòu)有無反饋環(huán)節(jié)。12請說明自動控制系統(tǒng)的基

3、本性能要求。答：自動控制系統(tǒng)的基本要求概括來講，就是要求系統(tǒng)具有穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性。穩(wěn)定性是對系統(tǒng)的基本要求，不穩(wěn)定的系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)預(yù)定任務(wù)。穩(wěn)定性通常由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定與外界因素?zé)o關(guān)。對恒值系統(tǒng)，要求當(dāng)系統(tǒng)受到擾動后，經(jīng)過一定時間的調(diào)整能夠回到原來的期望值（例如恒溫控制系統(tǒng)）。對隨動系統(tǒng)，被控制量始終跟蹤參量的變化（例如炮轟飛機(jī)裝置）?？焖傩允菍^渡過程的形式和快慢提出要求，因此快速性一般也稱為動態(tài)特性。在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，希望過渡過

4、程進(jìn)行得越快越好，但如果要求過渡過程時間很短，可能使動態(tài)誤差過大，合理的設(shè)計(jì)應(yīng)該兼顧這兩方面的要求。準(zhǔn)確性用穩(wěn)態(tài)誤差來衡量。在給定輸入信號作用下，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，其實(shí)際輸出與所期望的輸出之差叫做給定穩(wěn)態(tài)誤差。顯然，這種誤差越小，表示系統(tǒng)的精度越高，準(zhǔn)確性越好。當(dāng)準(zhǔn)確性與快速性有矛盾時，應(yīng)兼顧這兩方面的要求。13請給出圖14爐溫控制系統(tǒng)的方框圖。調(diào)節(jié)器自動閥門輸出谷物濕度測量谷物流輸出谷物期望濕度水源濕度測量輸入谷物第二章控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模

5、型21請列寫出圖253的系統(tǒng)傳遞函數(shù)，輸入量為ui(t)，輸出量為uo(t)。答：??1112110idtRiiC????（1）??121iouRiiu???（2）22221ouRiidtC???（3）??????11112110IsRIsRIssC???（4）????????1211ioUsRIsRIsUs???（5）??????22221oUsRIsIssC??（6）????22211oIsUsRsC????????（7）????1