资源描述：
《1-3章《控制工程》作业解答》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、1-3解：1）工作原理：电压u2反映大门的实际位置，电压ul由开（关）门开关的指令状态决定，两电压之差△u=ul-u2驱动伺服电动机，进而通过传动装置控制大门的开启。当大门在打开位置，u2=u上：如合上开门开关，ul=u±,Au=O,大门不动作；如合上关门开关，ul=u下，Au<0,大门逐渐关闭，直至完全关闭,使△u=0。当大门在关闭位置，u2=ut：如合上开门开关，ul=u±,Au>0,大门执行开门指令,直至完全打开,使△u=0；如合上关门开关,ul=u下，Au=0,大门不动作。2）控制系统方框图1-4解：1）控制系统方框图a）系统方框佟Ib）系统方框图
2、2）工作原理：a）水箱是控制对彖，水箱的水位是被控量，水位的给定值V由浮球顶杆的长度给定，杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），通过杠杆机构是进水阀的开度增人（减小），进入水箱的水流量增加（减小），水位升高（降低），浮球也随Z升高（降低），进水阀开度增大（减小）量减小，直金达到新的水位平衡。此为连续控制系统。b）水箱是控制对彖，水箱的水位是被控量，水位的给定值h，由浮球拉杆的长度给定。杠杆平衡吋，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使
3、用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），到一定程度后，在浮球拉杆的带动厂电磁阀开关被闭合（断开），进水阀门完全打开（关闭），开始进水（断水），水位升高（降低），浮球也随Z升高（降低），直至达到给定的水位高度。随后水位进一步发生升高（降低），到一定程度后，电磁阀又发生一次打开（闭合）。此系统是离散控制系统。2-1解:（c）确定输入输出变量（ul,u2）Uj=+i2R21^2=-u2=—j（z2_ijdf得到：c乩如+（1+理M=c&如+生均-dt~dtR,]一阶微分方程（e）确定输入输出变量（ul,u2）u}=iR}+
4、iR2+—^idt.W]—I=R消去i得到:（RZ）警+卡讥警卡一阶微分方程2-2解:1)确定输入、输出变量f(t)、x2/(0-Aj(0-Ai(0-f83(r)=md；：)2)对各元件列微分方程:九3~fKrfBf=m2ddxfk=KX、;.f肌=Bj—7-dtdt九3=〃3=瓦兀23)拉氏变换.F(5)-/CIX1(5)-B15X1(5)-B35[X1(5)-X2(5)]=/n1?X1(5)1一Bp[X,(s)-x2(5)]-K2X2(s)-B2sX2GO=m2s2X?($)4)消去屮间变量：F(s)+B.sX2(s)=(Bp+(+B3s+加
5、$
6、2)“2+K]++叫、X°($)・B3S_5)拉氏反变换：432clx9dx9clm}m2———+(Bjm2+B?m)+Bsm9+B3m!)——+(B}B3+B}B1+BsB2+Klm2+mlK1)———dtdV■〜〜(1V+(KBr+KIB3+KrB+K2B3)+KyK2^2=B3——dtdt2-3解:(2)21_S+15+21(4)-9^+41197+111+§($+1)2(5)-221($+2)+(s+l)—(s+l)2—2严+2「-te^-0.25x2s0.5x2x222.5+—52+452+4S+lS一0-5cos2t一sin2t-2e"+2
7、.5解:1)D(s)=0,得到极点:0,0,・2,・5M(s)=o,得到零点：一1,+00,+00,+002)D(s)=0,得到极点:—2,—1,—2M(s)=(),得到零点:0,0,-13)D⑸=0,得到极点：0,-1+朋2M(s)=0,得到零点：-2,+00,+oo4)D(s)=0,得到极点：一1,—2,-ooM(s)=0,得到零点：+001-8解：1)a)建立微分方程mx(t)=f(t)-fk[(t)-fk2(0/(0=7/(r)bZti(/)=3o(r)fk2⑴=心(兀0(/)一兀⑴)dtb)拉氏变换ms2XQ(s)=F(s)-Fk[(s)-Fk2
8、(s)F(s)二手好(s)bFk2(s)=k2(X0(s)-X(5))许2($)=BsX(s)c)画单元框图(略)d)画系统框图mxQ(t)=fk(/)+fBl(/)-fB2(r)fk(t)=k(xi(t)-xQ(/))2)a)建立微分方程：丁⑴=bd*X⑴-兀。⑴)dtdtms2Xo(s)=Fk($)+FB]($)-FB2($)b)拉氏变换：恥)*“)—"))FB2(s)=B2sXq(s)c)绘制单元方框图(略)4)绘制系统框图1-11G}G2G3解:a)c4+J+GH^GGH^_g,(g2g3+g4)b)1+GG/+(G2G3+g4)g-h2)2-14
9、解:KK?K3二儿心)二心丁市二K5⑴'Xg1+k心心TsUs+
