自动控制原理(梅晓榕)习题答案第1-4章

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习题参考答案 1 第章 1-1 工作原理当水位达到规定值时，浮子使电位器活动端处于零电位， 放大器输出电压和电机电枢电压是零，电机停转，进水阀门开度不变。水位高于 规定值时，浮子使电位器活动端电位为正，放大器输出电压和电机电枢电压是正， 电机正转，阀门开度减小，进水量减小，水位下降。而水位低于规定值时，浮子 使电位器活动端电位为负，电机反转，阀门开度变大，水位上升。 参考输入是电位器中的零电位，扰动量包括出水量和进水管压力的变化等， 被控变量是水位，控制器是放大器，控制对象是水箱。 1-2 当水 位处于规定 值时，阀门 开度正好使 进水量和出水量相等，水位不变。当水位高于规定值，浮子通过杠杆使阀门开 度减小，进水减小，水位下降。 当水位低于规定值，浮子通过杠杆使阀门开度变大，进水增加，水位上升。 1-3 系统的目的是使发射架转到希望的角度。电压代表希望的角度，电 位器输出电压表示发射架的实际转角。它们的差值称为偏差电压，放大后加到 电机电枢绕组上成为电压。当发射架没有转到希望的角度时，偏差电压和电机 电枢电压不是零，它们使电机转动，转动方向是使偏差角减小至零。 该系统是伺服系统。参考输入信号是电压，被控变量是发射架转角。反 馈信号是电位器活动端电压，控制变量是放大和补偿环节的输出电压。测 量元件是电位器，执行元件是直流电动机。 1-4 程序控制系统，控制器是计算机，执行元件是步进电动机，被控变量 x 是刀具位移。 1-5 （1）线性定常系统；（2）线性时变系统；（3）非线性系统；（4）线 性时变系统；（5）线性定常系统；（6）线性时变系统。 2 第章 2-1 a) m b)取的平衡点为位移零点，列微分方程。