自动控制原理习题详解(上册)第一章 习题解答1-2 日常生活中反馈无处不在。人的眼、耳、鼻和各种感觉、触觉器官都是起反馈作用的器官。试以驾车行驶和伸手取物过程为例,说明人的眼、脑在其中所起的反馈和控制作用。答:在驾车行驶和伸手取物过程的过程中,人眼和人脑的作用分别如同控制系统中的测量反馈装置和控制器。在车辆在行驶过程中,司机需要观察道路和行人情况的变化,经大脑处理后,不断对驾驶动作进行调整,才能安全地到达目的地。同样,人在取物的过程中,需要根据观察到的人手和所取物体间相对位置的变化,调整手的动作姿势,最终拿到物体可以想象蒙上双眼取物的困难程度,即使物体的方位已知。1-3 水箱水位控制系统的原理图如图 1-12 所示,图中浮子杠杆机构的设计使得水位达到设定高度时,电位器中间抽头的电压输出为零。描述图 1-12 所示水位调节系统的工作原理,指出系统中的被控对象、输出量、执行机构、测量装置、给定装置等。图 1-12 水箱水位控制系统原理图答:当实际水位和设定水位不相等时,电位器滑动端的电压不为零,假设实际水位比设定水位低,则电位器滑动端的电压大于零,误差信号大于零(),经功率放大器放大后驱动电动机旋转,使进水阀门开度加大,当进水量大于出水量时(),水位开始上升,误差信号逐渐减小,直至实际水位与设定水位相等时,误差信号等于零,电机停止转动,此时,因为阀门开度仍较大,进水量大于出水量,水位会继续上升,导致实际水位比设定水位高,误差信号小于零,使电机反方向旋转,减小进水阀开度。这样,经反复几次调整后,进水阀开度将被调整在一适当的位置,进水量等于出水量,水位维持在设定值上。在图 1-12 所示水位控制系统中,被控对象是水箱,系统输出量水位高,执行机构是功率放大装置、电机和进水阀门,测量装置浮子杠杆机构,给定和比较装置由电位器来完成。1-4 工作台位置液压控制系统如图 1-13 所示,该系统可以使工作台根据给定电位器设定的规律运动。描述图 1-13 所示工作台位置液压控制系统的工作原理,指出系统中的被控对象、被控量、执行机构、给定装置、测量装置等。图 1-13 工作台位置液压控制系统答:当给定电位器的角度(电压)和反馈电位器的角度(电压)不同时,误差电压经过放大器放大去驱动电磁阀,并带动滑阀移动。以给定电位器的电压大于反馈电位器的电压为例,设在正的误差电压作用下,电磁阀带动滑阀相对图 1-13 所示的平衡位置向右移动,...