第一章 3 解：1)工作原理：电压u2 反映大门的实际位置，电压u1 由开（关）门开关的指令状态决定，两电压之差△u＝u1－u2 驱动伺服电动机，进而通过传动装置控制大门的开启。当大门在打开位置，u2＝u上：如合上开门开关，u1＝u上，△u＝0，大门不动作； 如合上关门开关，u1＝u下，△u<0，大门逐渐关闭，直至完全关闭，使△u＝0。当大门在关闭位置，u2＝u下：如合上开门开关，u1＝u上，△u>0，大门执行开门指令，直至完全打开，使△u＝0；如合上关门开关，u1＝u下，△u＝0，大门不动作。 2)控制系统方框图 4 解：1)控制系统方框图 _ △u 放大 电动机 鼓轮 开关位置指令u1 大门位置信号 u2 被控量(大门位置) 大门 － △h 实际水位h 杠杆机构 机械进水阀 水箱 浮球 给 定液位h’ h 干扰 a)系统方框图 2)工作原理： a)水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h’由浮球顶杆的长度给定，杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），通过杠杆机构是进水阀的开度增大（减小），进入水箱的水流量增加（减小），水位升高（降低），浮球也随之升高（降低），进水阀开度增大（减小）量减小，直至达到新的水位平衡。此为连续控制系统。 b) 水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h’由浮球拉杆的长度给定。杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），到一定程度后，在浮球拉杆的带动下，电磁阀开关被闭合（断开），进水阀门完全打开（关闭），开始进水（断水），水位升高（降低），浮球也随之升高（降低），直至达到给定的水位高度。随后水位进一步发生升高（降低），到一定程度后，电磁阀又发生一次打开（闭合）。此系统是离散控制系统。 2-1 解： （c）确定输入输出变量（u1，u2） 22111RiRiu 222Riu dtiiCuu)(11221 得到：1121221222)1(uRRdtduCRuRRdtduCR 一阶微分方程 （e）确定输入输出变量（u1，u2） idtCiRiRu1211 Ruui21 － △h 实 际 水位h 电气开关 电磁进水阀 水箱 浮球 给定液位h’ h 干扰 b)系统方框图 消去i 得到：CudtduRCudtduRR1122221)( 一阶微分方程 第二章 2-2 解： 1）确定...
