自動(dòng)控制原理 習(xí)題

1、1，什么是開環(huán)控制系統(tǒng)？什么是閉環(huán)控制系統(tǒng)？它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：開環(huán)控制系統(tǒng)由控制器和被控對象組成，由輸入端通過輸入信號控制被控對象得輸出物理量得變化。開環(huán)控制系統(tǒng)是最簡單的一種控制系統(tǒng)。 閉環(huán)控制系統(tǒng)是負(fù)反饋控制系統(tǒng)，閉環(huán)控制系統(tǒng)具有輸入信號控制被控量的通道，同時(shí)具有由輸出量信號反饋到輸入端的反饋通道。負(fù)反饋控制系統(tǒng)是按輸入信號與輸出信號的偏差進(jìn)行控制的。 開環(huán)控制系統(tǒng)簡單，但不能抑制系統(tǒng)外部或內(nèi)部擾動(dòng)的影響。閉環(huán)控制系統(tǒng)不但能抑制擾動(dòng)的影響，對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能都可能大大提高。2，閉環(huán)控制系統(tǒng)由那些基本環(huán)節(jié)組成？它們各起什么作用？答：閉環(huán)控制系統(tǒng)由控制器、被控對象和測量元件等幾個(gè)基本

2、環(huán)節(jié)組成。被控對象是設(shè)備（或系統(tǒng)）的主體?？刂破魇菍⒖刂菩盘栕兂煽刂谱饔玫牟考?，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備（或系統(tǒng)）控制的主要部件。測量元件是將被控物理量轉(zhuǎn)換成電信號元件，以實(shí)現(xiàn)反饋控制和監(jiān)測被控物理量的作用。3，圖T1.1是一個(gè)簡單的水位控制系統(tǒng)。 試說明它的工作原理。 指出系統(tǒng)的被控對象、被控量、給定量（輸入信號）。 畫出系統(tǒng)工作原理的方框圖。 圖T1.1答：這個(gè)簡單的水位控制系統(tǒng)是通過浮球和杠桿來實(shí)現(xiàn)的。 浮球可以檢測水位的高低，這個(gè)信息通過杠桿來調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門來實(shí)現(xiàn)對水位的調(diào)節(jié)，控制。這個(gè)調(diào)節(jié)作用也是一個(gè)負(fù)反饋過程，當(dāng)水位升高時(shí)，浮球位置上移，從而使閥門下移，減小進(jìn)水量，使水位不再上升。當(dāng)水位下降時(shí)，浮

3、球位置下移，從而使閥門上移，增加進(jìn)水量，使水位不再下降。 圖中輸入信號是浮球的理想位置，被控對象是進(jìn)水閥門、被控量是水池的水位?？梢钥闯?，浮球的實(shí)際位置是水位的檢測信號。4，圖T1.2是一個(gè)直流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)電壓控制系統(tǒng)。 試說明它的工作原理 畫出系統(tǒng)工作原理的方框圖。 說明如何調(diào)節(jié)輸出電壓。 分析引起輸出電壓不穩(wěn)定的主要干擾源。 圖T1.2答：這是一個(gè)通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁，控制輸出電壓的直流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。 控制作用的實(shí)現(xiàn)是由輸入信號電壓控制勵(lì)磁電源的電壓輸出，再由勵(lì)磁電源的輸出電壓來控制直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓。反饋信號從輸出電壓通過分壓器得到，然后直接送入勵(lì)磁電源輸入端，形成復(fù)反饋控制。 調(diào)節(jié)輸出電壓

4、可以通過調(diào)節(jié)輸入信號的大小來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)需要輸出電壓升高，可以調(diào)節(jié)輸入信號電壓增大；需要輸出電壓減小，同樣，可以使輸入信號電壓減小。 引起輸出電壓波動(dòng)的主要干擾一般是負(fù)載電流的大小，負(fù)載增加時(shí)，可能引起輸出電壓下降。環(huán)境溫度，發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁電源的參數(shù)變化，也可能引起輸出電壓變化。5，圖T1.3是一個(gè)晶體管直流穩(wěn)壓電源。 試說明它的工作原理。 畫出系統(tǒng)工作原理的方框圖。 試說明電路中起測量作用的元件、起執(zhí)行作用的元件和起給定信號作用的元件。 說明如何調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。 圖T1.3答：晶體管直流穩(wěn)壓電源通過電壓調(diào)節(jié)功能可以在輸入電壓一定的波動(dòng)范圍內(nèi)保持輸出電壓的基本穩(wěn)定，這個(gè)系統(tǒng)也是建立在負(fù)反饋控制的原理上的。 調(diào)節(jié)輸出電壓是通過晶體管的輸入電流來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)輸入電流較大時(shí)，晶體管的射極輸出電流大；當(dāng)輸入電流較小時(shí)，晶體管的射極輸出電流小，從而調(diào)節(jié)輸出的電壓大小。當(dāng)晶體管全導(dǎo)通時(shí)，晶體管進(jìn)入飽和狀態(tài)，則輸出電壓達(dá)到最高，并失去調(diào)節(jié)作用。 輸出電壓信號的檢測是通過分壓器實(shí)現(xiàn)的，在運(yùn)算放大器的輸入端，輸出信號與基準(zhǔn)電壓信號進(jìn)行比較，由此得到的偏差信號控制運(yùn)算放大器輸出電流大小，從而控制晶體管的輸入電流和輸出電壓。 在電路圖中，測量元件是分壓器，執(zhí)行元件是晶體管，給定信號是穩(wěn)壓二極管的基