第一章 习 题
1-1、何谓自动控制? 典型自动控制系统由哪些环节组成?各环节在系统中起什
么作用?
1-2、负反馈控制系统的特点是什么?指出反馈在系统中的作用。
1-3、图1-20是水位自动控制系统的示意图。图中Q1 、Q2分别为进水流量和出水流量,控制的目的是保持水位为一定的高度,试说明该控制系统的工作原理并画出其方框图。
Q1浮子Q2
图1-20 水位自动控制系统的示意图
1-4、图1-21是液位自动控制系统的示意图。要求液位保持不变,试说明该控制系统的工作原理,画出其方框图,并与习题1-3的系统作比较,其控制效果有何不同?
控制阀Q1浮子电位计减速齿轮电动机??Q
2
1
图1-21 液位自动控制系统的示意图
1-5、图1-22是仓库大门自动控制系统的示意图,试说明该控制系统的工作原理,并画出其方框图。
放大器电动机绞盘开门门门关门
图1-22 仓库大门自动控制系统
1-6、图1-23所示是自动平衡仪表,实质上是一个电压随动系统,试画出系统的控制方框图,并说明工作原理。
mV?UMRa?ERb
图1-23 自动平衡仪表
1-7、图1-24是电炉温度控制系统原理示意图,试分析系统保持电炉温度恒定的工作过程,指出系统的被控对象、被控量以及各部件的作用,最后画出系统方框图。
2
(?)(?)Muruf(?)(?)uc~220V
图1-24 电炉温度控制系统原理示意图
1-8、图1-25表示一个角位置随动系统。系统的任务是控制工作机械角位置?c随时跟踪手柄转角?r。试分析其工作原理,并画出系统方框图。
z?c?r2 JLRaLafL?mz1?usKAuaiaM?
图1-25 角位置随动系统
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第二章 习 题
2-1试分别列写图2-60所示电路的微分方程式。
C R1L
R1
ur CucR2ur R2 uc
(a) (b)
图2-60 题2-1图
2-2试证明图2-61(a)的电网络与(b)的机械系统有相同的数学模型。 C1
R1 2 uc ur R
C2 (a)
x1f1k1f2x2k2
(b)
图2-61 题2-2图
2-3在液压系统管道中,设通过阀门的流量Q满足流量方程Q?KP,式中K为比例系数,P为阀前后压差。如流量Q与压差P在其平衡点(Q0,P0)附近作
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微小变化,试导出线性化流量方程。 2-4试求出图2-62所示电路的传递函数
Uc(s)。 Ur(s)R2
C R3
C0 R0 ?R1
ur uc R1 ? ur ??? ? uc (a) (b)
图3-62 题2-4图
2-5由运算放大器组成的控制系统模拟电路如图2-63所示,试求闭环传递函数
Uc(s)。 Ur(s)C1
C2 R R
ur R ? R ? R ? R R ? ? R ? R ? ? ? uc
图2-63 题2-5图
2-6已知系统由如下方程组组成,试绘制系统结构图,并求出闭环传递函数
C(s)。 R(s)X1(s)?R(s)G1(s)?G1(s)[G7(s)?G8(s)]C(s) X2(s)?G2(s)[X1(s)?G6(s)X3(s)] X3(s)?[X2(s)?G5(s)C(s)]G3(s) C(s)?G4(s)X3(s)
2-7 简化图2-64所示系统的结构图并求出传递函数
R (s) C(s)。 R(s)C(s) G1(s) C(s) R(s) G1(s) ? ? G2(s) G2(s) ? 5 G3(s)