自動控制原理課后習(xí)題及答案

1、第一章第一章緒論緒論11試比較開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)試比較開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn).解答：1開環(huán)系統(tǒng)(1)優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作穩(wěn)定。用于系統(tǒng)輸入信號及擾動作用能預(yù)先知道時，可得到滿意的效果。(2)缺點(diǎn)：不能自動調(diào)節(jié)被控量的偏差。因此系統(tǒng)元器件參數(shù)變化，外來未知擾動存在時，控制精度差。2閉環(huán)系統(tǒng)⑴優(yōu)點(diǎn)：不管由于干擾或由于系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)參數(shù)變化所引起的被控量偏離給定值，都會產(chǎn)生控制作用去清除此偏差，所以控制精度較

2、高。它是一種按偏差調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)。在實(shí)際中應(yīng)用廣泛。⑵缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)是被控量可能出現(xiàn)波動，嚴(yán)重時系統(tǒng)無法工作。12什么叫反饋？為什么閉環(huán)控制系統(tǒng)常采用負(fù)反饋？試舉例說什么叫反饋？為什么閉環(huán)控制系統(tǒng)常采用負(fù)反饋？試舉例說明之。明之。解答：將系統(tǒng)輸出信號引回輸入端并對系統(tǒng)產(chǎn)生控制作用的控制方式叫反饋。閉環(huán)控制系統(tǒng)常采用負(fù)反饋。由11中的描述的閉環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)所證明。例如，一個溫度控制系統(tǒng)通過熱電阻（或熱電偶）檢測出當(dāng)前爐子的溫度，再與溫度值相

3、比較，去控制加熱系統(tǒng)，以達(dá)到設(shè)定值。13試判斷下列微分方程所描述的系統(tǒng)屬于何種類型（線性，試判斷下列微分方程所描述的系統(tǒng)屬于何種類型（線性，非線性，定常，時變）？非線性，定常，時變）？（1）22()()()234()56()dytdytdutytutdtdtdt????（2）()2()ytut??（3）()()2()4()dytduttytutdtdt???（4）()2()()sindytytuttdt???（5）22()()()2()

4、3()dytdytytytutdtdt???被控對象，水箱液位是被控量，電位器設(shè)定電壓時（表征液被控對象，水箱液位是被控量，電位器設(shè)定電壓時（表征液位的希望值位的希望值Cr）是給定量。）是給定量。2Q電位計控制閥1Q????浮子減速齒輪電動機(jī)題15圖液位自動控制系統(tǒng)解答:(1)液位自動控制系統(tǒng)方框圖：（2）當(dāng)電位器電刷位于中點(diǎn)位置(對應(yīng)Ur)時，電動機(jī)不動，控制閥門有一定的開度，使水箱中流入水量與流出水量相等。從而液面保持在希望高度上。

5、一旦流入水量或流出水量發(fā)生變化，例如當(dāng)液面升高時，浮子位置也相應(yīng)升高，通過杠桿作用使電位器電刷從中點(diǎn)位置下移，從而給電動機(jī)提供一事實(shí)上的控制電壓，驅(qū)動電動機(jī)通過減速器減小閥門開度，使進(jìn)入水箱的液位流量減少。此時，水箱液面下降，浮子位置相應(yīng)下降，直到電位器電刷回到中點(diǎn)位置，系統(tǒng)重新處于平衡狀態(tài)，液面恢復(fù)給定高度。反之，若水箱液位下降，則系統(tǒng)會自動增大閥門開度，加大流入量，使液位升到給定的高度。16題圖題圖16是倉庫大門自動控制系統(tǒng)的示意圖