自动化控制原理_程鹏版19章课后答案

自动控制原理 1.1 图1 .1 8 是液位自动控制系统原理示意图。在任意情况下，希望液面高度c 维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。 cSM_ _ _1Q浮 浮浮 浮 浮 浮2Q浮 浮 浮浮 浮 浮浮 浮 浮浮 浮 浮fi 解：系统的控制任务是保持液面高度不变。水箱是被控对象，水箱液位是被控变量。电位器用来设置期望液位高度*c (通常点位器的上下位移来实现) 。 当电位器电刷位于中点位置时，电动机不动，控制阀门有一定的开度，使水箱的流入水量与流出水量相等，从而使液面保持在希望高度*c 上。一旦流出水量发生变化(相当于扰动)，例如当流出水量减小时，液面升高，浮子位置也相应升高，通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移，从而给电动机提供一定的控制电压，驱动电动机通过减速器减小阀门开度，使进入水箱的液体流量减少。这时，水箱液位下降．浮子位置相应下降，直到电位器电刷回到中点位置为止，系统重新处于平衡状态，液位恢复给定高度。反之，当流出水量在平衡状态基础上增大时，水箱液位下降，系统会自动增大阀门开度，加大流入水量，使液位升到给定高度*c 。 系统方框图如图解 1 . 4 .1 所示。 1.2 恒 温 箱 的 温 度 自 动 控 制 系 统 如 图 1.19 所 示 。 （ 1） 画 出 系 统 的 方 框 图 ； （ 2） 简 述 保 持 恒 温 箱 温 度 恒 定 的 工 作 原 理 ; （ 3） 指 出 该 控 制 系 统 的 被 控 对 象 和 被 控 变 量 分 别 是 什 么 。 M给定电压放大器电机减速器调压器 220 ～热电偶电阻丝－ ＋－ ＋ 图 1.19 恒 温 箱 的 温 度 自 动 控 制 系 统 解 ： 恒 温 箱 采 用 电 加 热 的 方 式 运 行 ， 电 阻 丝 产 生 的 热 量 与 调 压 器 电 压 平 方 成 正 比 ， 电 压 增高 ， 炉 温 就 上 升 。 调 压 器 电 压 由 其 滑 动 触 点 位 置 所 控 制 ， 滑 臂 则 由 伺 服 电 动 机 驱 动 ． 炉 子 的实 际 温 度 用 热 电 偶 测 量 ， 输 出 电 压 作 为 反 馈 电 压 与 给 定 电 压 进 行 比 较 ， 得 出 的 偏 差 电 压 经 放大 器 放 大 后 ， 驱 动 电 动 机 经 减 速 器 调 节 调 压 器 的 电 压 。 在 正 常 情 况 下 ， 炉 ...