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1、浙江大学远程教育学院《控制理论》课程作业姓名：洪长良学号：713077202002年级：13春学习中心：海宁第一章作业1_1与开环系统相比，闭环系统的最人特点是：检测偏塞,纠正偏差。1-2分析一个控制系统从以下三方面分析：稳定性、准确性、快速性。1-3图1-1(a),(b)所示均为调速系统。(1)分别画出图l-3(a).图(b)所示系统的方框图。给出图l-l(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l-l(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。解图l-l(a)正确的反馈连接方式如图1-1⑻中虚线所示
2、。(1)系统方框图如图解1-2所示。(3)图1一2系统方框图(b)(2)图1-1(a)所示的系统是有差系统，图1-1(b)所示的系统是无差系统。图l・l(a)屮，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。I大I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・1(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・3
3、(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均为110V,试问带上负载后，图l・3(a),(b)中哪个能保持110V不变，哪个电压会低于110V?为什么？(a)图1-3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l・3(a)与⑹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，当以低于给定电压时，其偏差电压经放人器K放人后，驱动电机D转动，经减速器带动电刷，使发电机F的激磁电流厶增人，发电机的输出电压会升高，从而使偏差电压减小，直至偏差电压为零吋，电
4、机才停止转动。因此，图⑷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K后，直接使发电机激磁电流增人，提高发电机的端电压，使发电机G的端电圧回升，偏差电压减小，但不可能等于零，因为当偏差电压为0吋，0=0,发电机就不能工作。即图(b)所示系统的稳态电压会低于llOVo1-5图1-4是仓库大门口动控制系统原理示意图。试说明系统口动控制大门开、闭的工作原理，并画出系统方框图。F开门丫关门开关图1-4仓库大门自动开闭控制系统]]II实际位置电动机卜
5、绞盘卜
6、大门
7、・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
8、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，和人门连在-•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，人门达到开启位置。反Z,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1・5所示。字各叶
9、桥式电路卜
10、放大器夭IT1图1-5仓库大门控制系统方框图1-6控制系统分为两种基木形式开环系统和闭环系统。1-7负正反馈如何定义？答：将反馈坏节取得的实际输出信号加以处理，并在输入信号川减去这样的反馈量，再将结果输入到控制器中去控制被控对彖，我们称这
11、样的反馈是负反馈；反Z,若由输入量和反馈相加作为控制器的输入，则称为正反馈。1-8若组成控制系统的兀件都具有线性特性，则称为线性控制系统。1-9控制系统屮各部分的信号都是时间的连续函数,则称为连续控制系统。1-10在控制系统各部分的信号屮只要仔•个信兮是时间的离散信兮,则称此系统为离散控制系统。第二章作业第二章习题2-1试建立图2・1所示各系统的微分方程。其中外力F⑴,位移x（/）和电压£（/）为输入昼位移尹⑴和电压兔⑴为输出量；k（弹性系数），/（阻尼系数），R（电卩H）,C（电容）和加（质量）均为常数。////////卫）nRR(d)图2—1系
12、统原理图图解2-1(a)(a)以平衡状态为基点，对质块加进行受力分析(不再考虑重力影响)，如图解2-l(a)所示。根据牛顿定理可写出整理得k2-—dtmdtm(1)(b)如图解2・l(b)所示,取A,B两点分别进行受力分析。对A点冇k£_x)=f啓-弩dtat对B点有dtdt-(1)、(2)nJ*得:联立式dx(c)妙+—尸dtf伙］+❻❻dt应用复数阻抗概念可写出R丄S(S)=—/(s)+/(s)&+—CS(3)联立式(3)、(4),可解得:微分方程为:(d)由图解2・1(2)1x(f)局(xF/(X)-刃A•B•j...臥)/(右-刃图解2-1
13、(b)////A/B(4)/(s)二7?2(1+2)Ur(s)R、+R?+R}R2CsduRx+du.―+=—+dtCR
