緒論習題及解答

1、第一章緒論習題及答案根據(jù)下圖所示的電動機速度控制系統(tǒng)工作原理圖，完成:將 a a, b b 與 c c, d d 用線連接成負反饋狀態(tài);畫出系統(tǒng)方框圖。電動機電動機員載(1(1)負反饋連接方式為：a d，b c；(2(2)系統(tǒng)方框圖如圖解 1-11-1 所示。1-21-2 下圖是倉庫大門自動控制系統(tǒng)原理示意圖。試說明系統(tǒng)自動控制大門開、閉的工作 原理，并畫出系統(tǒng)方框圖。IP!解 當合上開門開關時，電橋會測量出開門位置與大門實際位置間對應的偏差電壓，偏 差電壓經(jīng)放大器放大后，驅動伺服電動機帶動絞盤轉動，將大門向上提起。與此同時，和大 門連在一起的電刷也向上移動，直到橋式測量電路達到平衡，電動機停

2、止轉動，大門達到開 啟位置。反之，當合上關門開關時，電動機帶動絞盤使大門關閉，從而可以實現(xiàn)大門遠距離1-11-1測逮測逮 發(fā)發(fā)電機電機1-31-3 圖示為工業(yè)爐溫自動控制系統(tǒng)的工作原理圖。分析系統(tǒng)的工作原理，指出被控對 象、被控量和給定量，畫出系統(tǒng)方框圖。增高，爐溫就上升，Uc的高低由調(diào)壓器滑動觸點的位置所控制，該觸點由可逆轉的直流電動 機驅動。爐子的實際溫度用熱電偶測量，輸出電壓Uf。Uf作為系統(tǒng)的反饋電壓與給定電壓Ur樞電壓。在正常情況下，爐溫等于某個期望值T此時，UeUrUf0，故UiUa0，個合適的位置上，使Uc保持一定的數(shù)值。這時，爐子散失的熱量正好等于從加熱器吸取的熱 量，形成穩(wěn)定

3、的熱平衡狀態(tài)，溫度保持恒定。當爐膛溫度T C C 由于某種原因突然下降（例如爐門打開造成的熱量流失 ），則出現(xiàn)以下的 控制過程:控制的結果是使爐膛溫度回升，直至T C C 的實際值等于期望值為止。系統(tǒng)中， 加熱爐是被控對象， 爐溫是被控量， 給定量是由給定電位器設定的電壓 征爐溫的希望值） 。Uc進行比較，得出偏差電壓Ue,經(jīng)電壓放大器、功率放大器放大成Ua后，作為控制電動機的電 C,C,熱電偶的輸出電壓Uf正好等于給定電壓 U Ur。 可逆電動機不轉動，調(diào)壓器的滑動觸點停留在某TC CUfUeUaUcUr（表系統(tǒng)方框圖見圖解 1-31-3。Jjl林器可逆可逆電機電機十 電爐電爐/JtJ. i

4、=hi醫(yī)1-41-4 圖示為水溫控制系統(tǒng)示意圖。冷水在熱交換器中由通入的蒸汽加熱，從而得到一定 溫度的熱水。冷水流量變化用流量計測量。試繪制系統(tǒng)方塊圖，并說明為了保持熱水溫度為 期望值，系統(tǒng)是如何工作的系統(tǒng)的被控對象和控制裝置各是什么解 工作原理：溫度傳感器不斷測量交換器出口處的實際水溫，并在溫度控制器中與給 定溫度相比較，若低于給定溫度，其偏差值使蒸汽閥門開大，進入熱交換器的蒸汽量加大， 熱水溫度升高，直至偏差為零。如果由于某種原因，冷水流量加大，則流量值由流量計測得, 通過溫度控制器，開大閥門，使蒸汽量增加，提前進行控制，實現(xiàn)按冷水流量進行順饋補償, 保證熱交換器出口的水溫不發(fā)生大的波動。

5、其中，熱交換器是被控對象，實際熱水溫度為被控量，給定量（希望溫度）在控制器中設定；冷水流量是干擾量。系統(tǒng)方塊圖如圖解所示。這是一個按干擾補償?shù)膹秃峡刂葡到y(tǒng)。1-51-5 許多機器，像車床、銃床和磨床，都配有跟隨器，用來復現(xiàn)模板的外形。圖1-231-23 就吟水是這樣一種跟隨系統(tǒng)的原理圖。在此系統(tǒng)中，刀具能在原料上復制模板的外形。試說明其工作原理，畫出系統(tǒng)方框圖。解模板與原料同時固定在工作臺上。X X、Y Y 軸直流伺服馬達接受控制器的指令，按輸入命令帶動工作臺做 X X、Y Y 方向運動。模板隨工作臺移動時，觸針會在模板表面滑動，跟隨刀具中 的位移傳感器將觸針感應到的反映模板表面形狀的位移信號送到跟隨控制器，控制器的輸出 驅動 Z Z 軸直流伺服馬達帶動切削刀具連同刀具架跟隨觸針運動，當?shù)毒呶恢门c觸針位置一致 時，兩者位置偏差為零， Z Z 軸伺服馬達停止。系