第一章习题及解答（a）

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1、《自动控制原理》习题解答西安建筑科技大学自动化教研室3第一章习题及答案1-3图1-3(a)，(b)所示均为调速系统。(1)分别画出图1-24(a)、图(b)所示系统的方框图。给出图1-24(a)所示系统正确的反馈连线方式。(2)指出在恒值输入条件下，图1-24(a)，(b)所示系统中哪个是有差系统，哪个是无差系统，说明其道理。图1-3调速系统工作原理图解图1-3(a)正确的反馈连接方式如图1-3(a)中虚线所示。(1)系统方框图如图解1-10所示。(2)图1-3(a)所示的系统是有差系统，图1-3(

2、b)所示的系统是无差系统。图1-3(a)中，当给定恒值电压信号，系统运行达到稳态时，电动机转速的恒定是以发电机提供恒定电压为条件，对应发电机激磁绕组中电流一定是恒定值。这意味着放大器前端电压是非零的常值。因此，常值偏差电压存在是系统稳定工作的前提，故系统有差。图1-3(b)中，给定恒定电压，电动机达到稳定转速时，对应发电机激磁绕组中的励磁电流恒定，这意味着执行电动机处于停转状态，放大器前端电压必然为0，故系统无差。1-4图1-43(a)，(b)所示的系统均为电压调节系统。假设空载时两系统发电机端电压

3、均为110V，试问带上负载后，图1-4(a)，(b)中哪个能保持110V不变，哪个电压会低于110V？为什么?图1-4电压调节系统工作原理图解带上负载后，开始由于负载的影响，图1-4(a)与(b)系统的端电压都要下降，但图(a)中所示系统能恢复到110V，而图(b)所示系统却不能。理由如下：图(a)系统，当低于给定电压时，其偏差电压经放大器放大后，驱动电机D转动，经减速器带动电刷，使发电机F的激磁电流增大，发电机的输出电压会升高，从而使偏差电压减小，直至偏差电压为零时，电机才停止转动。因此，图(a)

4、系统能保持110V不变。图(b)系统，当低于给定电压时，其偏差电压经放大器后，直接使发电机激磁电流增大，提高发电机的端电压，使发电机G的端电压回升，偏差电压减小，但不可能等于零，因为当偏差电压为0时，=0，发电机就不能工作。即图(b)所示系统的稳态电压会低于110V。1-5图1-5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。3图1-5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，

5、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。3