第一章 自动控制的基本概念

第一章自动控制的基本概念
显示所有|| 隐藏所有例1－1 一晶体稳压电源如图1-1所示。

试画出其方块图，并说明被控量、给定值、干扰量是什么，哪些元件起着测量、放大和执行作用。

例1－2 图1－3中给出了一个反坦克导弹控制系统工作原理示意图。

试分析其工作原理并画出系统功能方块图。

解：该控制系统采取光学跟踪和有线制导。

由于采用光学制导系统（红外线、激光），射手只需将与光学跟踪器（如红外线测角仪）同步的瞄准镜的十字线对准目标，光学制导系统能测出目标与导弹的偏差角，产生偏差控制信号，操纵导弹自动修正它与瞄准线间的偏差而飞向目标。

该系统导弹是被控对象，导弹运动的航迹是被控量，光学瞄准具是测量比较装置，目标运动是给定输入信号，其功能方块图如图所示。

例1－3 图1－5为发电机电压调节系统，该系统通过测量电枢回路电流i产生附加的激励电压Ub来调节输出电压Uc。

试分析在电枢转速ω和激励电压Ug恒定不变而负载变化的情况下系统的工作原理并画出原理方框图。

例1－4 某住宅楼水池水位控制系统如图1-7所示。

试简述系统各组成元件的作用及系统的工作原理，并画出系统的方块图。

解：该系统的控制任务是保持水池水位基本不变。

水池是被控对象，水位H是被控量，而Hr 是水位的希望值。

浮子随水位上下浮动，可以反映水位的实际高度H，也可以表示水位给定（希望）高度与实际高度的偏差Hr-H，相当于测量元件和比较元件。

浮子带动铰链机构控制进水阀开度，调节进水量，从而控制水位高度，故铰链和控制阀相当于放大元件和执行元件。

系统的工作原理：设系统原来处于进、出水量相等，水位高度等于给定值（即H = Hr）
的工作状态下，如出水量Q2增大（而进水量一时没有改变），则Q1<Q2 ，水位高度H下降，使浮子下移，产生水位偏差Hr - H >0，铰链联动使进水阀门开度增大，进水量Q1增大，直至Q1 重新等于Q2 ，最后使水位高度H又恢复到或接近希望值Hr 。

由以上分析可画出系统的方块图，如图1-8所示
例1－5 电冰箱制冷系统工作原理如图1-9所示。

试简述系统的工作原理，指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统方块图。

结论被控对象是看得见的实体，不能与被控量相混淆。

被控量则是表征被控对象工作状态的物理量。

确定被控对象要看控制的目的和任务。

本例中的控制任务是使箱体内的温度Tc与设定温度Tr相一致，所以被控对象是冰箱箱体而不是压缩机或制冷剂。

例1－6 函数记录仪是一种自动记录电压信号的仪器，其原理如图1-11所示。

试分析系统的工作原理并画出系统的方块图。

例1-7 如图1－13所示为发电机-电动机组转速负反馈控制系统。

图中，Ug为输入量，转速n为输出量，K5表示电压放大器，G为发电机，M为电动机，TG为测速发电机。

若不考虑扰动量，试画出系统的原理方框图。

↑返回顶端。