自动控制原理 课后习题及答案VIP专享

5)7)解1）线性定常（2）非线性定常3）线性时3td(t)dt第一章绪论1- 1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点.解答：1 开环系统（1）优点:结构简单，成本低，工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时，可得到满意的效果。（2）缺点：不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化，外来未知扰动存在时，控制精度差。2 闭环系统⑴ 优点：不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量偏离给定值，都会产生控制作用去清除此偏差，所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。⑵ 缺点：主要缺点是被控量可能出现波动，严重时系统无法工作。1-2 什么叫反馈为什么闭环控制系统常采用负反馈试举例说明之。解答：将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。闭环控制系统常采用负反馈。由 1-1 中的描述的闭环系统的优点所证明。例如，一个温度控制系统通过热电阻（或热电偶）检测出当前炉子的温度，再与温度值相比较，去控制加热系统，以达到设定值。1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型（线性，非线性，定常，时变）2 血+3 竺+4y(t)二 5 如+6u(t)(1)dt2dtdt"，⑴+2y(t)二 u(t)sin®t4)dtd2y(t)丄 dy(t)丄 23+y(t)+2y(t)二 3u(t)dt2dtdy(t)+y2(t)二 2u(t)dty(t)=2u(t)+3du⑴+5Ju(t)dtdt2y(t)二 2+u(t)（4）线性时变（5）非线性定常（6）非线性定常（7）线性定常1-4 如图 1-4 是水位自动控制系统的示意图，图中 Q1，Q2 分别为进水流量和出水流量。控制的目的是保持水位为一定的高度。试说明该系统的工作原理并画出其方框图。题 1-4 图水位自动控制系统解答：（1）方框图如下：⑵ 工作原理：系统的控制是保持水箱水位高度不变。水箱是被控对象，水箱的水位是被控量，出水流量 Q2 的大小对应的水位高度是给定量。当水箱水位高于给定水位，通过浮子连杆机构使阀门关小，进入流量减小，水位降低，当水箱水位低于给定水位时，通过浮子连杆机构使流入管道中的阀门开大，进入流量增加，水位升高到给定水位。1-5 图 1-5 是液位系统的控制任务是保持液位高度不变。水箱是被控对象，水箱液位是被控量，电位器设定电压时（表征液位的希望值 Cr）是给定量。题 1-5 图液位自动控制系统解答:（1）液位自动控制系统方框图：（2）当电位器电刷位于中点位置（对应 Ur）时，电动机不动，控制阀门有一定的开度，使水箱中流入水量与流出水量相等。从...