自动控制原理习题解答(余成波,张莲,胡晓倩)VIP专享

第1章 控制系统的基本概念 1.5 图1.1 所示的转速闭环控制系统中，若测速发电机的正负极性接反了，试问系统能否正常工作？为什么？ 图1.1 直流电动机转速闭环控制系统 电 压 放大器 功 率 放大器 Mc 负载 nM电动机 + _ + au _ + _ gu + E 电位器 测速发电机 + _ fu + eu _ 解：若测速发电机的正负极性接反，偏差电压则为 egfuuu 系统将由负反馈变为正反馈，而正反馈不能进行系统控制，会使系统的偏差越来越大。 因此，系统不能正常工作。 1.9 仓库大门自动控制系统原理如图1.8 所示。试说明仓库大门开启、关闭的工作原理。如果大门不能全开或全关，应该怎样进行调整？ 解 当给定电位器和测量电位器输出相等时，放大器无输出，门的位置不变。假设门的原始位置在“关”状态，当门需要打开时，“开门”开关打开，“关门”开关闭合，给定电位器和测量电位器输出不相等。电位器组会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直图1.8 仓库大门自动控制系统 图1.9 仓库大门自动控制系统方框图 关门位置对应的电位 开门位置、 放大器 绞盘 － u e 实际位置 电动机 大门 给定电位器 测量电位器 到电位器组达到平衡，即测量电位器输出与给定电位器输出相等，则电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图1.9 所示。 如果大门不能全开或者全闭，说明电位器组给定的参考电压与期望的开门位置或关门位置不一致，应该调整电位器组的滑臂位置，即调整“开门”或“关门”位置对应的参考电压。 第2 章 自动控制系统的数学模型 2.1 求图2.1 中 RC 电路和运算放大器的传递函数o ( )( )iUs U s 。 解：（a）令 Z1=111RCs 为电容和电阻的复数阻抗之和；Z2=2R 为电阻的复数阻抗。由此可求得传递函数为： 22121211221( )( )1( )1oiUsZRR RG sU sZZR CsR RCsRR (c) 该电路由运算放大器组成，属于有源网络。运算放大器工作时，A 点的电压约等于零，称为虚地。输入、输出电路的复数阻抗 Z1 和 Z2 分别为 Z1=1R ，Z2=sCR221。又由虚短得 12( )( )ioU sUsZZ  故有 222112( )1( )( )oiUsZR C sG sU sZR...