自动控制原理作业答案解析1-7(考试重点)

自动控制原理作业答案解析1-7(考试重点)
自动控制原理作业答案解析1-7(考试重点)

红色为重点(2016年考题)

第一章

1-2 仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理,并画出系统方框图。

解当合上开门开关时,电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压,偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动,将大门向上提起。与此同时,和大门连在一起的电刷也向上移动,直到桥式测量电路达到平衡,电动机停止转动,大门达到开启位置。反之,当合上关门开关时,电动机反转带动绞盘使大门关闭,从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如下图所示。

1-4 题1-4图为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热,从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方块图,并说明为了保持热水温度为期望值,系统是如何工作的?系统的被控对象和控制装置各是什么?

解工作原理:温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温,并在温度控制器中与给定温度相比较,若低于给定温度,其偏差值使蒸汽阀门开大,进入热交换器的蒸汽量加大,热水温度升高,直至偏差为零。如果由于某种原因,冷水流量加大,则流量值由流量计测得,通过温度控制器,开大阀门,使蒸汽量增加,提前进行控制,实现按冷水流量进行顺馈补偿,保证热交换器出口的水温不发生大的波动。

其中,热交换器是被控对象,实际热水温度为被控量,给定量(希望温度)在控制器中设定;冷水流量是干扰量。

系统方块图如下图所示。这是一个按干扰补偿的复合控制系统。

1-5图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量及各部件的作用,画出系统方框图。

解加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压Uc的平方成正比,Uc增高,炉温就上升,Uc 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压Uf。Uf作为系统的反馈电压与给定电压Ur进行比较,得出偏差电压Ue,经电压放大器、功率放大器放大成au后,作为控制电动机的电枢电压。

在正常情况下,炉温等于某个期望值T°C,热电偶的输出电压Uf正好等于给定电压Ur。此时,Ue=Ur-Uf=0,故U1=Ua=0,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上,使Uc保持一定的数值。这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。

当炉膛温度T°C由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以下的控制过程,控制的结果是使炉膛温度回升,直至T°C的实际值等于期望值为止。

系统中,加热炉是被控对象,炉温是被控量,给定量是由给定电位器设定的电压ru(表征炉温的希望值)。系统方框图见下图。

注意:方框图中被控对象和被控量放在最右边,检测的是被控量,非被控对象.

第二章

2-2 设机械系统如图2—57所示,其中x i为输入位移,x o为输出位移。试分别列写各系统的微分方程式及传递函数。

解:①图(a):由牛顿第二运动定律,在不计重力时,可得

2-6若某系统在阶跃输入r(t)=1(t)时,零初始条件下的输出响应c(t)=1-e-2t+e-t,试求系统的传递函数和脉冲响应。

2-8 在图2-60中,已知G(s)和H(s)两方框相对应的微分方程分别是

且初始条件均为零,试求传递函数及C(s)/R(s)及E(s)/R(s)。

2-9求图 2-53 所示有源网络的传递函数U o(s)/U i(s)

2-11 已知控制系统结构图如图2-55所示。

试通过结构图等效变换求系统传递函数C(s)/R(s)。

解:

第三章

3-3已知二阶系统的单位阶跃响应为h (t ) =10 ?12.5e

?1.2t

sin(1.6t + 53.1o )

试求系统的超调量σ%、峰值时间tp 和调节时间ts 。 解:)1sin(111)(22

βωζζζω+---

=-t e t c n t n

ζβarccos = 2

1/%ζπζσ--=e n

p t ωζπ

2

1-=

n

s t ζω5

.3=

6.01.53cos cos 0===βζ

%5.9%2

2

2

6.01/

6.06.01/

6.01/

====------ππζπζσe e e

)(96.16

.112

s t n p ==

-=

π

ωζπ

)(92.22

.15

.35

.3s t n

s ==

=

ζω 或:先根据c(t)求出系统传函,再得到特征参数,带入公式求解指标。

3-6设图3-46是简化的飞行控制系统结构图,试选择参数K 1和Kt ,使系统ωn =6、ζ=1。

分析:求出系统传递函数,如果可化为典型二阶环节形式,则可与标准二阶环节相对照,从而确定相应参数。

解 对结构图进行化简如图所示。

3-10已知系统的特征方程,试判别系统的稳定性,并确定在右半s 平面根的个数及纯虚根。 (1)0483224123)(2

3

4

5

=+++++=s s s s s s D

解:483224123)(2

3

4

5

+++++=s s s s s s D =0

列劳思表:S 5 1 12 32

S 4 3 24 48

S 3

3122434?-= 32348

316?-= 0 S 2

424316

4

12?-?= 48 S 121644812

0?-?= 0 辅助方程 124802s +=,

S 24 辅助方程求导:024=s

S 0 48

系统没有正根。对辅助方程求解,得到系统一对虚根 s j 122,=±。 (2)0108-7-44-4s )(2

3

4

5

6

=+++=s s s s s s D

列劳思表:

3-12 已知系统结构图如图所示。试用劳思稳定判据确定能使系统稳定反馈参数τ的取值范围。

解:系统的开环传递函数为:

所以τ>0。

3-13已知单位反馈系统的开环传递函数: (1)

G (s ) =

(3)

100) +6s + (s s

12s 10 =

G (s) 22)(

试求输入分别为 r (t ) = 2t 和 r (t ) = 2 + 2t +t 2

时,系统的稳态误差。

(1)因为是二阶系统,且系数大于零,所以系统稳定。

0 = G(s)s

0→s lim = Ka 0 = sG(s) 0→s lim = Kv 20 = G(s) 0→s lim

= p K 2

,,

(3)应先检查系统的稳定性。

0.1 = G(s)s 0

→s lim = Ka ∞= sG(s) 0→s lim =Kv ∞= G(s)0→ s lim =

Kp 2

,,

第四章

4-2 已知开环零、极点分布如图4-28所示,试概略绘出相应的闭环根轨迹图。

另附其他地方例题:

4-3 设单位反馈控制系统开环传递函数如下,试概略绘出相应的闭环根轨迹图(要求确定分离点坐标d)。

4-5设单位反馈控制系统的开环传递函数如下,要求:

(1) 确定)

10)(1(s *

++=s s s K G )(产生纯虚根的开环增益值。

4-8 设反馈控制系统中1)(,)

5)(2(s 2*

=++=s H s s s K G )

( 要求:

(1) 概略绘出系统根轨迹图,并判断闭环系统的稳定性;

(2) 如果改变反馈通路传递函数,使H(s)=1+2s ,试判断H(s)改变后的系统稳定性,研究由于H (s )改变所产生的效应。

第五章

5-2若系统单位阶跃响应c(t)=1-1.8e-4t+0.8e-9t,试确定系统的频率特性。

5-8绘制下列传递函数的对数幅频渐近特性曲线 (1))1s 8)(1s 2(2s)(++=

G (2))

110)(1(200

)(2++=s s s s G

(1)

(2)

5-17根据题5-8所绘对数幅频特性渐进曲线,近似确定截止频率ωc ,并由此确定相角裕度γ的近似值。

5-9已知最小相位系统的对数幅频渐近特性曲 线如图所示,试确定系统的开环传递函数。

(右图中的10000→100,100→1)

//()10(21)()10(2

1)10(21)

t T nT T

n

e t e nT =-=-=-

(2)系统的开环脉冲传递函数:

12

11

211122.57

()(1)[

](1)

(1)22.57(1)[](1)(1)()1(1)

22.57[]

(1)()

G z z Z s s z e z

z z z z e e z z e ------=-+-=------=---

特征方程为:1()0G z += 令1

1

w z w +=-并运用劳斯判据,可知系统不稳定。

自动控制原理作业答案

作业一: 第一章 1-2【P7】 (1)在结构上,系统必须具有反馈装置,并按负反馈的原则组成系 统。 (2)由偏差产生控制作用。 (3)控制的目的是力图减小或消除偏差,使被控制量尽量接近期望 值。 1-3【P8】 1-7 优点缺点 开环控制系统结构简单、造价低控制精度低、适应性不强闭环控制系统适应性强、控制精度高结构复杂、稳定性有时难 保证 补充1:自动控制系统有什么基本要求?【P14】 1-8 开( 2-1. (a)

1121 1112211 i o o R i i dt C u R i u i i i R i idt u C ?=?? -=?? +=??+=?? ??L L L L L L L L ① ② ③④ 化简得: 212121 211212121211 ()(1)i o i i o o du du R C R C R C u u dt R C u u dt dt R C R C dt R C R C +++=++++?? 2-1(d)

2-2 (a) 011020()()i i i d x x x f k x x f kx dt dt -+-=+ 化简 01212011()()i i dx dx f f k k x f k x dt dt +++=+ (b ) 处于静止时刻(平衡的时候),质量块m 的重力mg 已经被弹簧跟阻尼器所平 衡掉,所以列方程的时候不应该出现重力mg 。 以质量块m 为研究对象,由牛顿第二定律得: 22()()()d y t dz t m kz t f dt dt =--L L L ① 结合: ()()()z t y t x t =-L L L ② 消去()y t 得:

自动控制原理试题库套和答案详细讲解

可编辑word,供参考版! 一、填空(每空1分,共18分) 1.自动控制系统的数学模型有 、 、 、 共4种。 2.连续控制系统稳定的充分必要条件是 。 离散控制系统稳定的充分必要条件是 。 3.某统控制系统的微分方程为: dt t dc ) (+0.5C(t)=2r(t)。则该系统的闭环传递函数 Φ(s)= ;该系统超调σ%= ;调节时间t s (Δ=2%)= 。 4.某单位反馈系统G(s)= ) 402.0)(21.0() 5(1002 +++s s s s ,则该系统是 阶 型系统;其开环放大系数K= 。 5.已知自动控制系统L(ω)曲线为: 则该系统开环传递函数G(s)= ; ωC = 。 6.相位滞后校正装置又称为 调节器,其校正作用是 。 7.采样器的作用是 ,某离散控制系统 ) ()1() 1()(10210T T e Z Z e Z G -----= (单位反馈T=0.1)当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为 。 二. 1. 求:) () (S R S C (10分) R(s)

2.求图示系统输出C(Z)的表达式。(4分) 四.反馈校正系统如图所示(12分) 求:(1)K f=0时,系统的ξ,ωn和在单位斜坡输入下的稳态误差e ss. (2)若使系统ξ=0.707,k f应取何值?单位斜坡输入下e ss.=? 可编辑word,供参考版!

五.已知某系统L(ω)曲线,(12分) (1)写出系统开环传递函数G(s) (2)求其相位裕度γ (3)欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=?,γmax=? 六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。P为开环右极点个数。г为积分环节个数。判别系统闭环后的稳定性。 (1)(2)(3)

自动控制原理大作业完成版

一、 设计任务书 设计任务是考虑到飞机的姿态控制问题,姿态控制转换简化模型如图所示,当飞机以4倍音速在100000英尺高空飞行,姿态控制系统的参数分别为: 4,0.1,0.1,0.11 1====a a a K ωεωτ 设计一个校正网络(),s G c 使系统的阶跃响应超调量小于5%,调节时间小于5s (按2%准则)

2、计算机辅助设计 (1)simulink仿真框图 Simulink仿真框图 双击scope显示图像,观察阶跃相应是否达到指标

放大图像观察超调量为s t s p 7.4%,3==σ满足要求 (2)绘制bode 图

校正前的bode图 校正后的bode图

(3)绘制阶跃相应曲线 校正前的阶跃相应曲线 校正后的阶跃相应曲线

三、校正装置电路图 前面为放大装置放大25倍,后面为超前补偿电路,它自身的K 为0.1,相乘之 后为指标中的2.5,校正装置电路完成1 60 ) 16( 5.2++= s s G c 。 四、设计结论 设计的补偿网络为1 60 ) 16( 5.2++=s s G c 。经过仿真得出超调量为s t s p 7.4%,3==σ满足 要求。 五、设计后的心得体会 实际的控制系统和我们在书中看到的标准系统差别很大,参数的要求比书 中要求相对要苛刻,在设计校正网络的过程中,遇到很多困难超前滞后用根轨迹法无法求出,只能用simulink 画出仿真框图,通过经过一定的计算大概确定某些参数,通过不断地尝试修改,才能最终得到满足指标要求的阶跃相应曲线,很多时候现实中的参数没有书中的参数给的那么简单,会遇到很多难以想象的复杂状况,所以我们学习控制原理关键是学习怎么处理,如何应用好软件来配合完成系统的设计,现代控制理论不能单纯的通过简单的计算得出结论的,需要我们熟练运用软件来辅助设计,这样我们才能设计好一个校正网络。

自动控制原理作业参考答案(第五章

5.1 (1))(20)(20)(20)(12)(t r t r t c t c t c +=++ (2)21)10)(2()1(20)(s s s s s C ?+++= = s s s s 4 .0110275.02125.02+++-++- 所以 c(t)=4.0275.0125.0102++----t e e t t c(0)=0;c(∞)=∞; (3)单位斜坡响应,则r(t)=t 所以t t c t c t c 2020)(20)(12)(+=++ ,解微分方程加初始条件 解的: 4.04.02)(102++-+=--t e e t c t t c(0)=2, c(∞)=∞; 5.2 (1)t t e e t x 35.06.06.3)(---= (2)t e t x 2)(-= (3) t w n n n t w n n n n n n n e w b w a e w b w a t x )1(22)1(22221 2)1(1 2)1()(----+----+-+ -+----= ξξωξξωξξξωξξξω(4)t a A t a Aa e a a b t x at ωωωωωωωcos sin )()(2 22222+-++++=- 5.3 (1)y(kT)=)4(16 19 )3(45)2(T t T t T t -+-+-δδδ+…… (2) 由y(-2T)=y(-T)=0;可求得y(0)=0,y(T)=1; 则差分方程可改写为y[kT]-y[(k-1)T]+0.5y[(k-2) T]=0;,k=2,3,4…. 则有0))0()()((5.0))()(()(121=++++----y T y z z Y z T y z Y z z Y 2 11 5.015.01)(---+--=z z z z Y =.....125.025.025.05.015431----++++z z z 则y *(t)=0+)5(25.0)4(25.0)3(5.0)2()(T t T t T t T t T t -+-+-+-+-δδδδδ+… (3)y(kT)=k k k k k T T k T T )1(4 )1(4)1(4)1(4++---- 5.4

自动控制原理试题与答案解析

自动控制原理试题与答 案解析 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

课程名称: 自动控制理论 (A/B 卷 闭卷) 一、填空题(每空 1 分,共15分) 1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式:即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为 G 1(s)+G 2(s)(用G 1(s)与G 2(s) 表示)。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示, 则无阻尼自然频率=n ω , 阻尼比=ξ , 该系统的特征方程为 , 该系统的单位阶跃响应曲线为 。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+, 则该系统的传递函数G(s)为 。 6、根轨迹起始于 极点 ,终止于 零点或无穷远 。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--,则该系统的开环传递函数为 。 8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 , 其相应的传递函数为 ,由于积分环节的引入,可以改善系统的 性能。

二、选择题(每题 2 分,共20分) 1、采用负反馈形式连接后,则 ( ) A 、一定能使闭环系统稳定; B 、系统动态性能一定会提高; C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除; D 、需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。 A 、增加开环极点; B 、在积分环节外加单位负反馈; C 、增加开环零点; D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ,则系统 ( ) A 、稳定; B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升; C 、临界稳定; D 、右半平面闭环极点数2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ,说明 ( ) A 、 型别2

自动控制原理课后习题答案

1.2根据题1.2图所示的电动机速度控制系统工作原理 (1)将a,b 与c,d 用线连接成负反馈系统; ( 2)画出系统 框图。 c d + - 发电机 解: (1) a 接d,b 接c. (2) 系 统 框 图 如下 1.3题1.3图所示为液位自动控制系统原理示意图。在任何情况下,希望页面高度c 维持不变,说明系统工作原理并画出系统框图。

解: 工作原理:当打开用水开关时,液面下降,浮子下降,从而通过电位器分压,使得电动机两端出现正向电压,电动机正转带动减速器旋转,开大控制阀,使得进水量增加,液面上升。同理,当液面上升时,浮子上升,通过电位器,使得电动机两端出现负向电压,从而带动减速器反向转动控制阀,减小进水量,从而达到稳定液面的目的。 系统框图如下: 2.1试求下列函数的拉式变换,设t<0时,x(t)=0: (1) x(t)=2+3t+4t 2 解: X(S)= s 2 +23s +38 s

(2) x(t)=5sin2t-2cos2t 解:X(S)=5 422+S -242+S S =4 2102+-S S (3) x(t)=1-e t T 1- 解:X(S)=S 1- T S 11+ = S 1-1 +ST T = ) 1(1 +ST S (4) x(t)=e t 4.0-cos12t 解:X(S)=2 212 )4.0(4 .0+++S S 2.2试求下列象函数X(S)的拉式反变换x(t): (1) X(S)= ) 2)(1(++s s s 解:= )(S X )2)(1(++s s s =1 122+-+S S t t e e t x ---=∴22)( (2) X(S)=) 1(1 522 2++-s s s s 解:=)(S X ) 1(1522 2++-s s s s =15 12+-+S S S

自动控制原理作业答案1-7(考试重点)演示教学

红色为重点(2016年考题) 第一章 1-2仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理,并画出系统方框图。 解当合上开门开关时,电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压,偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动,将大门向上提起。与此同时,和大门连在一起的电刷也向上移动,直到桥式测量电路达到平衡,电动机停止转动,大门达到开启位置。反之,当合上关门开关时,电动机反转带动绞盘使大门关闭,从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如下图所示。 1-4 题1-4图为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热,从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方块图,并说明为了保持热水温度为期望值,系统是如何工作的?系统的被控对象和控制装置各是什么? 解工作原理:温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温,并在温度控制器中与给定温度相比较,若低于给定温度,其偏差值使蒸汽阀门开大,进入热交换器的蒸汽量加大,热水温度升高,直至偏差为零。如果由于某种原因,冷水流量加大,则流量值由流量计测得,通过温度控制器,开大阀门,使蒸汽量增加,提前进行控制,实现按冷水

流量进行顺馈补偿,保证热交换器出口的水温不发生大的波动。 其中,热交换器是被控对象,实际热水温度为被控量,给定量(希望温度)在控制器中设定;冷水流量是干扰量。 系统方块图如下图所示。这是一个按干扰补偿的复合控制系统。 1-5图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量及各部件的作用,画出系统方框图。 解加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压Uc的平方成正比,Uc增高,炉温就上升,Uc 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压Uf。Uf作为系统的反馈电压与给定电压Ur进行比较,得出偏差电压Ue,经电压放大器、功率放大器放大成au后,作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下,炉温等于某个期望值T°C,热电偶的输出电压Uf正好等于给定电压Ur。此时,Ue=Ur-Uf=0,故U1=Ua=0,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上,使Uc保持一定的数值。这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。 当炉膛温度T°C由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以下的控制过程,控制的结果是使炉膛温度回升,直至T°C的实际值等于期望值为止。 系统中,加热炉是被控对象,炉温是被控量,给定量是由给定电位器设定的电压ru(表征炉温的希望值)。系统方框图见下图。

自动控制原理例题详解-相平面法例题解析相平面法例题超详细步骤解析

相平面法例题解析: 要求: 1.正确求出对于非线性系统在每个线性区的相轨迹方程,也就是e e - 之间关系的方程(或c c - )。会画相轨迹(模型中是给具体数的)。※※关键是确定开关线方 程。 2. ※※※如果发生自持振荡,计算振幅和周期。 注意相平面法一般应: 1)按照信号流向与传输关系。线性部分产生导数关系,非线性部分形成不同分区。连在一 起就形成了不同线性分区对应的运动方程,即含有c 或者e 的运动方程。 2)※※※根据不同线性分区对应的运动方程的条件方程确定开关线方程。开关线方程确定很关键。 3)※※※根据不同线性分区对应的运动方程,利用解析法(分离变量积分法或者消去t 法) 不同线性分区对应的相轨迹方程,即c c - 和e e - 之间关系。 4)※根据不同分区的初始值绘制出相轨迹,并求出稳态误差和超调、以及自持振荡的周期和振幅等。 例2 问题1. 用相平面法分析系统在输入r (t ) = 4.1(t )时的运动情况。 问题2. 如果发生自持振荡 ,求自持振荡的周期和振幅。 解:问题1:1)设系统结构图,死区特性的表达式: 0,||2 2,22,2x e x e e x e e =≤?? =->??=+<-? 2)线性部分: 2 ()1 ()C s X s s =,则微分方程为:c x = 3)绘制e e - 平面相轨迹图。因为e r c =-,c r e =-,c r e =- ,c r e =- 。代入则 e x r =-+ (1) 当0t >,0r = ,0r = 。代入,则各区的运动方程0,||2I 2,2II 2,2III e e e e e e e e =≤--?? =->---??=--<----? 由于非线性特性有3个分区,相平面e e -分为3个线性区。 注意,当相平面选好后,输入代入后,最后代入非线性特性。 4) 系统开关线:2e =±。 5) 由题意知初始条件(0)(0)(0)4e r c =-=,(0)(0)(0)0e r c =-= 在II 区,则从

哈工大自动控制原理大作业

自动控制原理大作业 1.题目 在通常情况下,自动导航小车(AGV )是一种用来搬运物品的自动化设备。大多数AGV 都需要有某种形式的导轨,但迄今为止,还没有完全解决导航系统的驾驶稳定性问题。因此,自动导航小车在行驶过程中有时会出现轻微的“蛇行”现象,这表明导航系统还不稳定。 大多数的AGV 在说明书中都声明其最大行驶速度可以达到1m/s ,但实际速度通常只有0.5m/s ,只有在干扰较小的实验室中,才能达到最高速度。随着速度的增加,要保证小车得稳定和平稳运行将变得越来越困难。 AGV 的导航系统框图如图9所示,其中12=40ms =21ms ττ, 。为使系统响应斜坡输入的稳态误差仅为1%,要求系统的稳态速度误差系数为100。试设计合适的滞后校正网络,试系统的相位裕度达到50o ,并估计校正后系统的超调量及峰值时间。 ()R s () Y s 2.分析与校正主要过程

2.1确定开环放大倍数K 100) 1021.0)(104.0(lim )(lim =++==s s s sK s sG K v (s →0) 解得K=100 ) 1021.0)(104.0(100++=s s s G s 2.2分析未校正系统的频域特性 根据Bode 图: 穿越频率s rad c /2.49=ω 相位裕度?---=?-?--=99.18)2.49021.0(arctan )2.4904.0(arctan 9018011γ 未校正系统频率特性曲线

由图可知实际穿越频率为s rad c /5.34=ω 2.3根据相角裕度的要求选择校正后的穿越频率1c ω 现在进行计算: ???--=+=---55550)021.0(arctan )04.0(arctan 901801111c c ωω 则取s rad c /101=ω可满足要求 2.4确定滞后校正网络的校正函数 由于1120 1~101c ωω)(= 因此取s rad c /1101 11== ωω)(,则由Bode 图可以列出

自动控制原理课后习题答案

. 第一章引论 1-1 试描述自动控制系统基本组成,并比较开环控制系统和闭环控制系统的特点。答: 自动控制系统一般都是反馈控制系统,主要由控制装置、被控部分、测量元件组成。控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成的,按其职能分,主要有给定元件、比较元件、校正元件和放大元件。如下图所示为自动控制系统的基本组成。 开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向作用,而没有反向联系的控制过程。此时,系统构成没有传感器对输出信号的检测部分。开环控制的特点是:输出不影响输入,结构简单,通常容易实现;系统的精度与组成的元器件精度密切相关;系统的稳定性不是主要问题;系统的控制精度取决于系统事先的调整精度,对于工作过程中受到的扰动或特性参数的变化无法自动补偿。 闭环控制的特点是:输出影响输入,即通过传感器检测输出信号,然后将此信号与输入信号比较,再将其偏差送入控制器,所以能削弱或抑制干扰;可由低精度元件组成高精度系统。 闭环系统与开环系统比较的关键,是在于其结构有无反馈环节。 < 1-2 请说明自动控制系统的基本性能要求。 答: 自动控制系统的基本要求概括来讲,就是要求系统具有稳定性、快速性和准确性。 稳定性是对系统的基本要求,不稳定的系统不能实现预定任务。稳定性通常由系统的结构决定与外界因素无关。对恒值系统,要求当系统受到扰动后,经过一定时间的调整能够回到原来的期望值(例如恒温控制系统)。对随动系统,被控制量始终跟踪参量的变化(例如炮轰飞机装置)。 快速性是对过渡过程的形式和快慢提出要求,因此快速性一般也称为动态特性。在系统稳定的前提下,希望过渡过程进行得越快越好,但如果要求过渡过程时间很短,可能使动态误差过大,合理的设计应该兼顾这两方面的要求。 准确性用稳态误差来衡量。在给定输入信号作用下,当系统达到稳态后,其实际输出与所期望的输出之差叫做给定稳态误差。显然,这种误差越小,表示系统的精度

华电自动控制原理15真题解析解析

一:关于液位控制的,有浮子,阀门,电动机,减速器,让画出结构图,再分析是什么类型的系统。。。。貌似经常见得题目。 知识点:系统建模,自动控制系统的概念及其基本要求,负反馈原理,系统分类 1. 对自控系统的要求 对自控系统的要求用语言叙述就是两句话: 要求输出等于给定输入所要求的期望输出值; 要求输出尽量不受扰动的影响。 恒量一个系统是否完成上述任务,把要求转化成三大性能指标来评价: 稳定——系统的工作基础; 快速、平稳——动态过程时间要短,振荡要轻。 准确——稳定精度要高,误差要小。 2、自动控制系统的概念及其基本要求 自动控制 在没有人直接参与的情况下,利用控制器使被控对象的被控量自动地按预先给定的规律去运行。 自动控制系统 指被控对象和控制装置的总体。这里控制装置是一个广义的名词,主要是指以控制器为核心的一系列附加装置的总和。共同构成控制系统,对被控对象的状态实行自动控制,有时又泛称为控制器或调节器。 自动控制系统?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?????????????校正元件执行元件放大元件比较元件测量元件给定元件控制装置(控制器)被控对象 3、负反馈原理 把被控量反送到系统的输入端与给定量进行比较,利用偏差引起控制器产生控制量,以减小或消除偏差。 实现自动控制的基本途径有二:开环和闭环。 实现自动控制的主要原则有三: 主反馈原则——按被控量偏差实行控制。 补偿原则——按给定或扰动实行硬调或补偿控制。 复合控制原则——闭环为主开环为辅的组合控制。

4、重点掌握线性与非线性系统的分类,特别对线性系统的定义、性质、 判别方法要准确理解。 线性系统??→?描述 ???? ? ???????????→????????? ????→???????????????状态空间法时域法状态方程变系数微分方程时变状态方程频率法根轨迹法时域法状态方程频率特性传递函数常系数微分方程定常分析法分析法 非线性系统? ?? ? ? ?????????→???→???→??????→?状态空间法相平面法 描述函数法本质线性化法 非本质状态方程非线性微分方程分析法 分析法分类描述 仿真题:图为液位控制系统的示意图,试说明其工作原理并绘制系统的方框图。 说明 液位控制系统是一典型的过程 控制系统。控制的任务是:在各种扰动的 作用下尽可能保持液面高度在期望的位置 上。故它属于恒值调节系统。现以水位控 制系统为例分析如下。 解 分析图可以看到:被控量为水位 高度h (而不是水流量Q 2或进水流量Q 1); 受控对象为水箱;使水位发生变化的主要 图1-3 液位控制系统示意图

自动控制原理课后习题答案第四章

第 四 章 4-4 设单位反馈控制系统开环传递函数如下,试概略绘出相应的闭环根轨迹图(要求确定分离点坐标d): (1) )15.0)(12.0()(++= s s s K s G (2))12()1()(++=s s s K s G 解:(1))5)(2()15.0)(12.0()(* ++=++=s s s K s s s K s G ,K K 10*= ① n =3,根轨迹有3条分支; ② 起点:p1=0,p2=-2,p3=-5;没有零点,终点:3条根轨迹趋向于无穷远处。 ③ 实轴上的根轨迹:[-2,0],(5,-∞-]; ④ 渐进线: 373520-=--= a σ,πππ?,33)12(±=+=K a ; ⑤ 分离点:051211=++++d d d 求解得:79.31-=d (舍去),88.02-=d ; 作出根轨迹如图所示: (2) *(1)(1)()(21)(0.5)K s K s G s s s s s ++= =++,*0.5K K = ① n =2,根轨迹有2条分支; ② 起点:p1=0,p2=-0.5,;终点: 11z =-,1n m -=条根轨迹趋向于无穷远处。 ③ 实轴上的根轨迹:[-0.5,0],(,1-∞-]; ④ 分离点:1110.51d d d +=++ 求解得:1 0.29d =-,2 1.707d =-; 作出根轨迹如图所示:

4-6 设单位反馈控制系统的开环传递函数如下,要求: 确定 )20)(10()()(2+++=*s s s z s K s G 产生纯虚根为±j1的z值和*K 值。 解: 020030)()20)(10()(**234*2=++++=++++=z K s K s s s z s K s s s s D 令j s =代入0)(=s D ,并令其实部、虚部分别为零,即: 02001)]1(Re[*=+-=z K j D ,030)]1(Im[*=+-=K j D 解得:63.6,30*==z K 画出根轨迹如图所示: 4-10 设单位反馈控制系统的开环传递函数 )102.0)(101.0()(++= s s s K s G 要求: (1) 画出准确根轨迹(至少校验三点); (2) 确定系统的临界稳定开环增益K c; (3) 确定与系统临界阻尼比相应的开环增益K 。 分析:利用解析法,采用逐个描点的方法画出系统闭环根轨迹。然后将s j ω=代入特征方程中,求解纯虚根的开环增益,或是利用劳斯判据求解临界稳定的开环增益。对于临界阻尼比相应的开环增益即为实轴上的分离点对应的开环增益。

哈工大自动控制原理 大作业

自动控制原理 大作业 (设计任务书) 姓名: 院系: 班级: 学号:

5、 参考图 5 所示的系统。试设计一个滞后-超前校正装置,使得稳态速度误差常数为20 秒-1,相位裕度为60度,幅值裕度不小于8 分贝。利用MATLAB 画出 已校正系统的单位阶跃与单位斜坡响应曲线。 + 一.人工设计过程 1、计算数据确定校正装置传递函数 为满足设计要求,这里将超前滞后装置的形式选为 ) 1)(()1)(1()(2 12 1T s T s T s T s K s G c c ββ++++ = 于就是,校正后系统的开环传递函数为)()(s G s G c 。这样就有 )5)(1()(lim )()(lim 00++==→→s s s K s sG s G s sG K c c s c s v 205 ==c K 所以 100=c K 这里我们令100=K ,1=c K ,则为校正系统开环传函) 5)(1(100 )(++=s s s s G 首先绘制未校正系统的Bode 图 由图1可知,增益已调整但尚校正的系统的相角裕度为? 23.6504-,这表明系统就是不稳定的。超前滞后校正装置设计的下一步就是选择一个新的增益穿越频率。由)(ωj G 的相角曲线可知,相角穿越频率为2rad/s,将新的增益穿越频率仍选为2rad/s,但要求2=ωrad/s 处的超前相角为? 60。单个超前滞后装置能够轻易提供这一超前角。 一旦选定增益频率为2rad/s,就可以确定超前滞后校正装置中的相角滞后部分的转角频率。将转角频率2/1T =ω选得低于新的增益穿越频率1个十倍频程,即选择2.0=ωrad/s 。要获得另一个转角频率)/(12T βω=,需要知道β的数值,

2019-2020学年第一学期期末考试《自动控制原理》大作业

吉林大学网络教育学院2019-2020学年第一学期期末考试《自动控制原理》大作业 学生姓名专业 层次年级学号 学习中心成绩 年月日

作业完成要求:大作业要求学生手写,提供手写文档的清晰扫描图片,并将图片添加到word 文档内,最终wod文档上传平台,不允许学生提交其他格式文件(如JPG,RAR等非word 文档格式),如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。 综合题(每小题10分,共100分) 1、试用部分分式法、幂级数法和反演积分法,求下列函数的z反变换: (1) )2 )(1 ( 10 ) ( - - = z z z z E (2) 2 1 1 2 1 3 ) ( - - - + - + - = z z z z E 2、试确定下列函数的终值: (1) 2 1 1 ) 1( ) ( - - - = z Tz z E (2) )1.0 )( 8.0 ( ) ( 2 - - = z z z z E 3、设开环离散系统如图所示,试求开环脉冲传递函数G(Z)。 第3题图 4、当 z z z z z z C 5.0 5.1 1 2 ) ( 2 3 2 3 + - + + =时,计算系统前4个采样时刻c(0),c(T),c(2T)和c(3T)的响应。 5、已知线性离散系统的闭环脉冲传递函数为 2.0 1.0 ) ( 2 2 - + + = Φ z z z z z,试判断该系统 是否稳定。 6、设有零阶保持器的离散系统如下图所示,试求: (1)当采样周期T为1s和0.5s时,系统的临界开环增益K c; (2)当r(t)=1(t),K=1,T分别为2s,4s时,系统的输出响应c(kT)。

自动控制原理习题及答案

第一章 习题答案 1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1) 将a ,b 与c ,d 用线连接成负反馈状态; (2) 画出系统方框图。 解 (1)负反馈连接方式为:d a ?,c b ?; (2)系统方框图如图解1-1 所示。 1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理,并画出系统方框图。 题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统 解 当合上开门开关时,电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压,偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动,将大门向上提起。与此同时,和大门连在一起的电刷也向上移动,直到桥式测量电路达到平衡,电动机停止转动,大门达到开启位置。反之,当合上关门开关时,电动机带动绞盘使大门关闭,从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。

1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量和给定量,画出系统方框图。 题1-3图 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比,c u 增高,炉温就上升,c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流 电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压f u 。f u 作为系统的反馈电压与给定 电压r u 进行比较,得出偏差电压e u ,经电压放大器、功率放大器放大成a u 后,作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下,炉温等于某个期望值T °C ,热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。此时,0=-=f r e u u u ,故01==a u u ,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上,使c u 保持一定的数值。这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。 当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以下的控制过程: 控制的结果是使炉膛温度回升,直至T °C 的实际值等于期望值为止。 ?→T C ?→↑→↑→↑→↑→↑→↓→↓T u u u u u c a e f θ1C ↑ 系统中,加热炉是被控对象,炉温是被控量,给定量是由给定电位器设定的电压r u (表征炉温的希望值)。系统方框图见图解1-3。

自动控制原理试题及答案解析

自动控制原理 一、简答题:(合计20分, 共4个小题,每题5分) 1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小,请从时域指标和频域指标两方面 说明该系统会有什么样的表现?并解释原因。 2. 大多数情况下,为保证系统的稳定性,通常要求开环对数幅频特性曲 线在穿越频率处的斜率为多少?为什么? 3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 4. 用根轨迹分别说明,对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一 个开环极点对系统根轨迹走向的影响。 二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示,其中质量为m 公斤,弹簧系数为k 牛顿/米,阻尼器系数为μ牛顿秒/米,当物体受F = 10牛顿的恒力作用时,其位移y (t )的的变化如图(b)所示。求m 、k 和μ的值。(合计20分) F ) t 图(a) 图(b) 三、已知一控制系统的结构图如下,(合计20分, 共2个小题,每题10分) 1) 确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标:超调量%σ,调 节时间s t 和峰值时间p t ; 2) 当()21(),()4sin3r t t n t t =?=时,求系统的稳态误差。

四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示,c ω位于两个交接频率的几何中心。 1) 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。 2) 计算超调量%σ和调节时间s t 。(合计20分, 共2个小题,每题10分) [ 1 %0.160.4( 1)sin σγ =+-, s t = 五、某火炮指挥系统结构如下图所示,()(0.21)(0.51) K G s s s s = ++系统最 大输出速度为2 r/min ,输出位置的容许误差小于2o ,求: 1) 确定满足上述指标的最小K 值,计算该K 值下的相位裕量和幅值裕量; 2) 前向通路中串联超前校正网络0.41 ()0.081 c s G s s +=+,试计算相位裕量。 (合计20分, 共2个小题,每题10分) (rad/s)

自动控制原理习题解析

自动控制原理习题解析

《自动控制原理》试卷(一)A 一、 求系统传递函数)(/)(s R s C (10分) 二、 系统结构图如图所示,τ 取何值时,系统才能稳定 ? (10分) 三、已知负反馈系统的开环传递函数为, 42) 2()(2+++=s s s K s W k (1) 试画出以K 为参数系统的根轨迹; (2) 证明根轨迹的复数部分为 圆 弧 。 (15分)

SHAPE \* MERGEFORMAT 四、已知一单位闭环系统的开环传递函数 为 )15.0(100)(+= s s s W K ,现加入串联校正装置:101.01 1.0)(++=s s s W c , 试: (20分) (1) 判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正? (2) 绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性。 (3) 计算校正后的相位裕量。 五、非线性系统结构如图所示,设输入r=0, 绘制起始点在 )0(,1)0(00==>=c c c c && 的c c &-平面上的相轨迹。 (15分) 六、采样控制系统如图所示,已知s T K 2.0, 10==: (15分) 1.求出系统的开环脉冲传递函数。 2.当输入为 ) (1*)(1*)(1)(2 21t t t t t t r ++=时,求稳态误差 ss e 。

七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性。其中,(1)─(3)为线性系统,(4)─(6)为非线性系统。 (15分) 《自动控制原理》试卷(一)A 标准答案及评分标准 一、求系统传递函数)(/)(s R s C (10分) G 3 G 1 G 2 H 3 H 2 H 1 - - + - + +

哈工大自动控制原理大作业完整版

哈工大自动控制原理大 作业 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

Harbin Institute of Technology 课程设计说明书(论文) 课程名称:自控控制原理大作业 设计题目:控制系统的矫正 院系:自动化测试与控制系 班级: 设计者: 学号: 指导教师:强盛 设计时间: 2016.12.21 哈尔滨工业大学 题目8 8. 在德国柏林,磁悬浮列车已经开始试验运行,长度为 1600m的M-Bahn号实验线路系统代表了目前磁悬浮列车的发展水平。自动化的磁悬浮列车可以在较短的时间内正常运行,而且具有较高的能量利用率。车体悬浮控制系统的框图模型如图 8 所示,试设计一

个合适的校正网络,使系统的相位裕度满足45°≤ γ ≤55°,并估算校正后系统的阶跃响应。 图 8 题 8 中磁悬浮列车悬浮控制系统 一、人工设计 利用半对数坐标纸手工绘制系统校正前后及校正装置的Bode图,并确定出 校正装置的传递函数。验算校正后系统是否满足性能指标要求。 1)未校正系统的开环频率特性函数应为: γ0(γγ)= 1 γ2(γ+10) 2)未校正系统的幅频特性曲线图如下: 由图中可以得出: γγ=√γ=0.316 rad/s 对应的相位裕度为: γ(γγ)=180°?180°?arctan( γγ 10 )=?1.81° G c(s) 1

3)超前校正提供(m)=50° 4)γ?1 γ+1 =γγγ50°解得 a=7.5 5)?10γγγ=?8.75γγ,得到γγ=0.523 rad/s 6)1 γ=√γγγ=1.43 rad/s 1 γγ =0.19 rad/s 7)γγ(γ)=1+5.3γ 1+0.7γ 二、计算机辅助设计 利用MATLAB语言对系统进行辅助设计、仿真和调试 g = tf(1,[1 10 0 0]); gc = tf([5.3 1],[0.7 1]); ge = tf([5.3 1],conv([0.7 1],[1 10 0 0])); bode(g,gc,ge); grid legend('uncompensated','compensator','compensated') [kg,r,wg,wc]=margin(ge)

(完整版)自动控制原理课后习题及答案

第一章 绪论 1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点. 解答:1开环系统 (1) 优点:结构简单,成本低,工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时,可得到满意的效果。 (2) 缺点:不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化,外来未知扰动存在时,控制精度差。 2 闭环系统 ⑴优点:不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量 偏离给定值,都会产生控制作用去清除此偏差,所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。 ⑵缺点:主要缺点是被控量可能出现波动,严重时系统无法工作。 1-2 什么叫反馈?为什么闭环控制系统常采用负反馈?试举例说 明之。 解答:将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。 闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明。例如,一个温度控制系统通过热电阻(或热电偶)检测出当前炉子的温度,再与温度值相比较,去控制加热系统,以达到设定值。 1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型(线性,非 线性,定常,时变)? (1)22 ()()() 234()56()d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+ (2)()2()y t u t =+ (3)()()2()4()dy t du t t y t u t dt dt +=+ (4)() 2()()sin dy t y t u t t dt ω+= (5)22 ()() ()2()3()d y t dy t y t y t u t dt dt ++= (6)2() ()2() dy t y t u t dt +=

自动控制原理习题答案详解

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(0e >),经功率放大器放大后驱动电动机M 旋转,使进水阀门开度加大,当进水量大于出水量时(12Q Q >),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按照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,高压油进入到动力油缸的左面,动力油缸活塞右面的油液从回油管路流出,动力油缸活塞在两边压力差的作用下向右运动,误差逐渐减小到零直至出现负的误差,滑阀开始向左移动至平衡位置的左侧。这样,经反复几次调整后,滑阀回到平衡位置,动力油缸活塞静止在设定的位置上。 1-5 图1-14的电加热炉温度控制系统与图1-10所示的有所不同,试描述系统的温度调节过程,它能做到加热炉温度的无差调节吗,为什么? 图1-14 电加热炉温度控制系统 答:在图1-14所示电加热炉温度控制系统中,误差信号经过功率放大器放大后,电炉丝放出的热量与加热炉散出去的热量平衡,去维持炉温不变。当某种原因引起炉温下降时,误差信号增大,电炉丝上的电压升高,电炉丝放出的热量增加,炉温误差向减小的方向变化。与图1-10所示的电加热炉温度控制系统不同,图1-14所示温度控制系统不能做到加热炉温度的无差调节。因为,加热炉总要散出部分热量,而功率放大器的放大倍数是有限的,所以在炉温稳定后,误差信号总是大于零的。 1-6 图1-15(a )和(b )都是自动调压控制系统,图中发电机G 由一原动机带着恒速旋转,

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