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1 自动控制系统

1 自动控制系统
1 自动控制系统

习题1自动控制系统

1.自动控制系统按其基本结构有可分为几类?其闭环控制系统中按其设定值的不同又可

分为几类?简述每种形式的基本含义。

2.自动控制系统主要有哪些环节组成?

3.何为简单控制系统?试画出简单控制系统的方块图。

4.衰减振荡过程的品质指标有哪些?各自的含义是什么?

5.图2-36所示,是某温度控制系统的记录以上画出的曲线图,试写出最大偏差衰减比余差

振荡周期,如果工艺上要求控制温度为(40±2)℃,那么该控制系统能否满足工艺要求?

解答:

1.自动控制系按其基本结构可分为开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制系统。

闭环控制系统是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制系统。

闭环控制系统中按其设定值的不同又可分为:

1)定值控制系统

定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统。其作用是克服扰动对被控变量的影响;使被控变量回到设定值附近。

2)随动控制系统

随动控制系统的设定值是不断不变的,其作用是使被控变量能够尽快地、准确到跟踪设定值的变化。

3)程序控制系统

程序控制系统的设定值也是不断不变的,但它是由一个已知的时间函数,即设定值按一定的时间程序变化。

2. 自动控制系统主要有被控对象、检测变送器、比较机构、控制器、执行器等组成。

3. 所谓简单控制系统是指只有一个被控对象,一个检测变送器,一个控制器,一个执行器

所构成的单闭环控制系统,它的典型方块图如下所示:

4. 衰减振荡过程的品质指标有:最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期等其各自的含义是:

最大偏差:指过渡过程中被控变量偏离设定值的最大数值。

衰减比:指过渡过程曲线上同方向第一个和第二个峰值之比。

余差:过渡过程终了时,稳态值与设定值之差。

过渡时间:是指控制系统受到扰动作用后,被控变量从原稳态回到新稳态所经历的最短时间。

振荡周期:过渡过程同向两波峰或波谷间的间隔时间。

5.从过渡曲线可以看出最大偏差A=45-40=5;

衰减比n=(45-41)/(42-41)=4 :1;

余差C=41-40=1;

过渡时间:由题意被控变量进入新稳态值的±2%,就可以认为过渡过程结束,那么限制范围应是41*±2%=±0.82℃,由图可以看出过渡时间为23min.

振荡周期T=18-5=13min

该控制系统能满足控制温度为(40±2)℃的工艺要求。

综合教程1课后答案

综合教程1课后答案 Unit 1 College Life Enhance Your Language Awareness Words in Action 1. (P.23) 1) deliver 2) polish 3) available 4) latter 5)file 6) thrive 7) undertook 8) practical 9) fulfill 10) perceived 11) accumulated 12) multiplied 2. (P.24) 1)compromise 2) self-induced 3) steered 4) frame 5)demonstrated 6) employ 7) promote 8) impressed 9)contribution 10) deliberately 11) financial 12) economic 3.(P.24) 1)makes a point of 2) refresh my memory 3) lead to 4) at hand 5) working out 6) under pressure 7) Last but not least 8) down 9) In addition to 10) were involved 11) in other words 12) pointed out 13) pay off 4. (P.25) 1) scored 2) scheduled 3) assigned 4) motivated 5) crucial 6) promote 7) perform 8) debate 9) scanned 10) devised 11) advocated 12) clarify 13) priorities 14) compromised 15) context 16) undertook Final sentence: academic excellence Increasing Your Word Power 1.( P.26~27) 1)principal/ major 2) top 3) major 4) top 5)principal 6) major 7) schedule 8)advocate/have advocated 9) top 10) approach 11)blame 12) major/ principal 13) advocate 14) schedule 15)blame 16) approaching 17) pressure 18) pace 19)pressured 20) pace Cloze (P.31) 1)academic 2) priorities 3) conducted 4) principles 5)begin 6) priority 7) compromised 8) addition 9)filling 10) Speaking 11) formula 12)Participation/ Participating 13) based 14) least 15)way 16) pressure

自动控制系统及应用

1、为什么说转矩控制是运动控制的根本?试用负载特性曲线比较恒转矩、恒功率和风 机、泵类负载的区别。 2、简]述直流PWM 变换器-电动机系统(直流斩波器)原理(画图说明)? 3、试述晶闸管触发整流器为何有失控时间?频率为50Hz 情况下,三相半波整流器的平 均失控时间是多少? 4、对于恒转矩负载,为什么调压调速的调速范围不大?电动机机械特性越软,调速范 围越大吗? 1、某调速系统,min /1500max 0r n =,min /150min 0r n =,额定负载时的速降min /15r n N =?,若不同转速下额定速降不变,则系统能达到的调速范围是多少?系统允许的静差率是多少? 2、某闭环系统开环放大倍数是15时,额定负载下的速降是8r/min ;如果开环放大倍数是30时,速降是多少?同样静差率下,调速范围扩大多少? 3、有一V-M 系统,电动机参数:额定功率2.2kW ,额定电压220V ,额定电流12.5A ,额定转速为1500r/min ,电枢电阻1.2Ω,整流装置内阻1.5Ω,触发整流环节放大倍数为35,要求系统满足调速范围D=20,静差率小于10%。若采用转速负反馈闭环系统,若主电路电感L=50mH ,系统的转动惯量1.6N.m 2,整流采用三相半波,试判断系统是否稳定?如要稳定,闭环系统的开环放大系数应调整为多少? 4、旋转编码器光栅数为1024,倍频系数为4,高频时钟脉冲频率1MHz ,旋转编码器输出脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用16位计数器,M 法和T 法测速时间均为0/01s ,求转速为1500r/min 和150r/min 时的测速分辨率和误差率最大值。 一个转速、电流双闭环调速系统。 已知:1)电动机:kW P N 555=,V U N 750=,A I N 760=,min /375r n N =,电动势系数r V C e min/82.1?=; 2)主回路总电阻Ω=14.0R ,允许电流过载倍数5.1=λ,触发整流环节放大倍数75=S K ,整流装置为三相桥式; 3)电磁时间常数s T l 031.0=,机电时间常数s T m 112.0=,电流反馈滤波时间常数s T oi 002.0=,转速反馈滤波时间常数s T on 02.0=,

《自动控制原理》专科课程标准

《自动控制原理》课程标准 一、课程概述 (一)课程性质地位 自动控制原理是空间工程类、机械控制类、信息系统类等相关专业学历教育合训学员的大类技术基础课程。由于自动控制原理在信息化武器装备中得到了广泛的应用,因此,将本课程设置为大类技术基础课,对培养懂技术的指挥人才有着十分重要的作用。本课程所覆盖的知识面较宽,既有较深入的理论基础知识,也有较广泛的专业背景知识,因而,它在学员知识结构方面将起到加强理论深度和拓展知识广度的积极作用。 (二)课程基本理念 为了贯彻素质教育和创新教育的思想,本课程将在注重自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法的基础上,适当引入自动控制发展中的、学员能够理解的新概念和新方法;贯彻理论联系实际的原则,科学取舍各种主要理论、方法的比例,正确处理好理论与案例的关系,以适应为部队培养应用复合型人才的需要;适当引入和利用Matlab工具来辅助自动控制原理中的复杂计算与作图、验证分析与设计的结果;本课程应该既使学员掌握必要的基础理论知识,并了解它们对实际问题的指导作用,又要促进学员养成积极思考、长于分析、善于推导的能力和习惯。 (三)课程设计思路 本课程主要介绍自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法。课程采用“一纵三横”的设计思路,具体来说,“一纵”就是在课程讲授中要求贯彻自动控制系统的建模、分析及设计方法这条主线;“三横”就是在方法讲授中要求强调自动控制系统的稳定性、快速性和准确性,稳准快三个字是分析的核心,也是设计的归宿。在课程讲授中,贯彻少而精的原则,即对重点、难点讲深讲透;注意理论联系专业实际,例子贴近生活,注重揭示抽象概念的物理意义;注意传统教法与现代教法的有机结合,充分运用各种教学手段,特别注重发挥课程教学网站的作用。在课程学习中,注重阅读教材、完成作业、课程实验及讨论问题等四个环节,深刻理解课程内容中的重点和难点,重点掌握自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法。 二、课程目标 (一)知识与技能 通过本课程的学习,使学员掌握自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法,重点培养学生利用自动控制的基本理论分析与解决工程实际问题的思维方式和初步能力,并为学习后续相关专业课程,以及进一步学习和应用自动控制方面的新知识、新技术打下必要基础。 (二)过程与方法 通过本课程的学习,使学员掌握自动控制系统分析与设计的一般过程与基本方法。 (三)情感态度与价值观 通过本课程的学习,使学员在五个方面得到磨练与培养。 (1)实践意识:坚持一切从实际出发,不迷信书本、不迷信权威。 (2)质量意识:认认真真做好每一件事,在学习中的每一个环节都坚持质量至上的思想。 (3)协作意识:现代科学技术已经很少是一个人可以独立完成的了,所以要能与同学协同工作、协调配合。 (4)创新意识:勇于不断追求和探索新意境、新见解。 (5)坚毅意志:具有坚强的意志和顽强的精神,要敢于面对困难、善于克服困难。

全新版大学英语_综合教程1_课后翻译与答案

《全新版大学英语综合教程1 课后翻译及答案》Unit 1 Growing Up 为自己而写 ——拉塞尔·贝克 从孩提时代,我还住在贝尔维尔时,我的脑子里就断断续续地转着当作家的念头,但直等到我高中三年级,这一想法才有了实现的可能。在这之前,我对所有跟英文课沾边的事都感到腻味。我觉得英文语法枯燥难懂。我痛恨那些长而乏味的段落写作,老师读着受累,我写着痛苦。弗利格尔先生接我们的高三英文课时,我就准备着在这门最最单调乏味的课上再熬上沉闷的一年。弗利格尔先生在学生中以其说话干巴和激励学生无术而出名。据说他拘谨刻板,完全落后于时代。我看他有六七十岁了,古板之极。他戴着古板的毫无装饰的眼镜,微微卷曲的头发剪得笔齐,梳得纹丝不乱。他身穿古板的套装,领带端端正正地顶着白衬衣的领扣。他长着古板的尖下巴,古板的直鼻梁,说起话来一本正经,字斟句酌,彬彬有礼,活脱脱一个滑稽的老古董。 我作好准备,打算在弗利格尔先生的班上一无所获地混上一年,不少日子过去了,还真不出所料。后半学期我们学写随笔小品文。弗利格尔先生发下一张家庭作业纸,出了不少题目供我们选择。像"暑假二三事"那样傻乎乎的题目倒是一个也没有,但绝大多数一样乏味。我把作文题带回家,一直没写,直到要交作业的前一天晚上。我躺在沙发上,最终不得不面对这一讨厌的功课,便从笔记本里抽出作文题目单粗粗一看。我的目光落在"吃意大利细面条的艺术"这个题目上。

这个题目在我脑海里唤起了一连串不同寻常的图像。贝尔维尔之夜的清晰的回忆如潮水一般涌来,当时,我们大家一起围坐在晚餐桌旁——艾伦舅舅、我母亲、查理舅舅、多丽丝、哈尔舅舅——帕特舅妈晚饭做的是意大利细面条。那时意大利细面条还是很少听说的异国食品。多丽丝和我都还从来没吃过,在座的大人也是经验不足,没有一个吃起来得心应手的。艾伦舅舅家诙谐有趣的场景全都重现在我的脑海中,我回想起来,当晚我们笑作一团,争论着该如何地把面条从盘子上送到嘴里才算合乎礼仪。 突然我就想描述那一切,描述当时那种温馨美好的气氛,但我把它写下来仅仅是想自得其乐,而不是为弗利格尔先生而写。那是我想重新捕捉并珍藏在心中的一个时刻。我想重温那个夜晚的愉快。然而,照我希望的那样去写,就会违反我在学校里学的正式作文的种种法则,弗利格尔先生也肯定会打它一个不及格。没关系。等我为自己写好了之后,我可以再为弗利格尔先生写点什么别的东西。 等我写完时已是半夜时分,再没时间为弗利格尔先生写一篇循规蹈矩、像模像样的文章了。第二天上午,我别无选择,只好把我为自己而写的贝尔维尔晚餐的故事交了上去。两天后弗利格尔先生发还批改过的作文,他把别人的都发了,就是没有我的。我正准备着遵命一放学就去弗利格尔先生那儿挨训,却看见他从桌上拿起我的作文,敲了敲桌子让大家注意听。 "好了,孩子们,"他说。"我要给你们念一篇小品文。文章的题目是: 吃意大利细面条的艺术。"

自动控制原理课程设计实验

上海电力学院 自动控制原理实践报告 课名:自动控制原理应用实践 题目:水翼船渡轮的纵倾角控制 船舶航向的自动操舵控制 班级: 姓名: 学号:

水翼船渡轮的纵倾角控制 一.系统背景简介 水翼船(Hydrofoil)是一种高速船。船身底部有支架,装上水翼。当船的速度逐渐增加,水翼提供的浮力会把船身抬离水面(称为水翼飞航或水翼航行,Foilborne),从而大为减少水的阻力和增加航行速度。 水翼船的高速航行能力主要依靠一个自动稳定控制系统。通过主翼上的舵板和尾翼的调整完成稳定化操作。该稳定控制系统要保持水平飞行地穿过海浪。因此,设计上要求系统使浮力稳定不变,相当于使纵倾角最小。 航向自动操舵仪工作时存在包括舵机(舵角)、船舶本身(航向角)在内的两个反馈回路:舵角反馈和航向反馈。 当尾舵的角坐标偏转错误!未找到引用源。,会引起船只在参考方向上发生某一固定的偏转错误!未找到引用源。。传递函数中带有一个负号,这是因为尾舵的顺时针的转动会引起船只的逆时针转动。有此动力方程可以看出,船只的转动速率会逐渐趋向一个常数,因此如果船只以直线运动,而尾舵偏转一恒定值,那么船只就会以螺旋形的进入一圆形运动轨迹。 二.实际控制过程 某水翼船渡轮,自重670t,航速45节(海里/小时),可载900名乘客,可混装轿车、大客车和货卡,载重可达自重量。该渡轮可在浪高达8英尺的海中以航速40节航行的能力,全靠一个自动稳定控制系统。通过主翼上的舵板和尾翼的调整完成稳定化操作。该稳定控制系统要保持水平飞行地穿过海浪。因此,设计上要求该系统使浮力稳定不变,相当于使纵倾角最小。

上图:水翼船渡轮的纵倾角控制系统 已知,水翼船渡轮的纵倾角控制过程模型,执行器模型为F(s)=1/s。 三.控制设计要求 试设计一个控制器Gc(s),使水翼船渡轮的纵倾角控制系统在海浪扰动D (s)存在下也能达到优良的性能指标。假设海浪扰动D(s)的主频率为w=6rad/s。 本题要求了“优良的性能指标”,没有具体的量化指标,通过网络资料的查阅:响应超调量小于10%,调整时间小于4s。 四.分析系统时域 1.原系统稳定性分析 num=[50]; den=[1 80 2500 50]; g1=tf(num,den); [z,p,k]=zpkdata(g1,'v'); p1=pole(g1); pzmap(g1) 分析:上图闭环极点分布图,有一极点位于原点,另两极点位于虚轴左边,故处于临界稳定状态。但还是一种不稳定的情况,所以系统无稳态误差。 2.Simulink搭建未加控制器的原系统(不考虑扰动)。

全新版大学英语综合教程1课后答案

Key to Exercises (unit 1) Vocabulary: I. 1). respectable 2) .agony 3). put down 4). sequence 4). rigid 5). hold back 6). distribute 7). off and on 8). vivid 9). associate 10). finally 11). turn in 12). tackle 2. 1) has been assigned to the newspaper’s Paris office 2) was so extraordinary that I didn’t know whether to believe him or not 3) a clear image of how she would look in twenty year s’ time 4) gave the command the soldiers opened fire 5) buying bikes we’ll keep turning them out 3.1) reputation/rigid / to inspire 2) and tedious / what’s more / out of date ideas 3) compose / career / avoid showing / hardly hold back II. 1). composed 2). severe 3) agony 4). extraordinary 5). recall 6). command 7). was violating 8). anticipate III. 1. at 2. for 3. of 4. with 5. as 6. about 7. to 8. in 9. from 10. on/upon Comprehensive Exercises (A) (1) hold back (2) tedious (3) scanned (4) recall (5) vivid (6) off and on (7) turn out/in (8) career (B) (1) last (2) surprise (3) pulled (4) blowing (5) dressed (6) scene (7) extraordinary (8)image (9)turn (11) excitement II. Translation 1 1) As it was a formal dinner party, I wore formal dress, as Mother told me to. 2) His girlfriend advised him to get rid of /get out of his bad habit of smoking before it took hold. 3) Anticipating that the demand for electricity will be high during the next few months, they have decided to increase its production. 4) It is said that Bill has been fired for continually violating the company’s

自动控制系统分类

1-3自动控制系统的分类 本课程的主要内容是研究按偏差控制的系统。为了更好的了解自动控制系统的特点,介绍一下自动控制系统的分类。分类方法很多,这里主要介绍其中比较重要的几种: 一、按描述系统的微分方程分类 在数学上通常可以用微分方程来描述控制系统的动态特性。按描述系统运动的微分方程可将系统分成两类: 1.线性自动控制系统描述系统运动的微分方程是线性微分方程。如方程的系数为常数,则称为定常线性自动控制系统;相反,如系数不是常数而是时间t的函数,则称为变系数线性自动控制系统。线性系统的特点是可以应用叠加原理,因此数学上较容易处理。 2.非线性自动控制系统描述系统的微分方程是非线性微分方程。非线性系统一般不能应用叠加原理,因此数学上处理比较困难,至今尚没有通用的处理方法。 严格地说,在实践中,理想的线性系统是不存在的,但是如果对于所研究的问题,非线性的影响不很严重时,则可近似地看成线性系统。同样,实际上理想的定常系统也是不存在的,但如果系数变化比较缓慢,也可以近似地看成线性定常系统。 二、按系统中传递信号的性质分类 1.连续系统系统中传递的信号都是时间的连续函数,则称为连续系统。 2.采样系统系统中至少有一处,传递的信号是时间的离散信号,则称为采样系统,或离散系统。 三、按控制信号r(t)的变化规律分类 1.镇定系统() r t为恒值的系统称为镇定系统(图1-2所示系统就是一例)。 2.程序控制系统() r t为事先给定的时间函数的系统称为程序控制系统(图1-11所示系统就是一例)。 3.随动系统() r t为事先未知的时间函数的系统称为随动系统,或跟踪系统,如图1-7所示的位置随动系统及函数记录仪系统。

自动控制原理答案——第一章

第1章 习 题 1-1 日常生活中存在许多控制系统,其中洗衣机的控制是属于开环控制还是闭环控制?卫生间抽水马桶水箱蓄水量的控制是开环控制还是闭环控制? 解:洗衣机的洗衣过程属于开环控制,抽水马桶的蓄水控制属于闭环控制。 1-2 用方块图表示驾驶员沿给定路线行驶时观察道路正确驾驶的反馈过程。 解:驾驶过程方块图如图 所示。 图 驾驶过程方块图 1-3自动热水器系统的工作原理如图T1.1所示。水箱中的水位有冷水入口调节阀保证,温度由加热器维持。试分析水位和温度控制系统的工作原理,并以热水出口流量的变化为扰动,画出温度控制系统的原理方块图。 图T1.1 习题1-3图 解:水位控制:输入量为预定的希望水位,设为H r, 被控量为水箱实际水位,设为H。当H=H r时,浮子保持一定位置,冷水调节阀保持一定开度,进水量=出水量,水位保持在希望水位上。当出水量增加时,实际水位下降,浮子下沉,冷水入口调节阀开大,进水量增加,水位上升直到H=H r。同理,当出水量减少时,实际水位上升,浮子上升,冷水入口调节阀关小,进水量减少,水位下降直到H=H r。 温度控制:在热水电加热器系统中,输入量为预定的希望温度(给定值),设为T r,被控量(输出量)为水箱实际水温,设为,控制对象为水箱。扰动信号主要是由于放出热水并注入冷水而产生的降温作用。当T=T r时,温控开关断开,电加热器不工作,此时水箱中水温保持在希望水温上。当使用热水时,由于扰动作用使实际水温下降,测温元件感受T

第1章自动控制系统的基本概念

第1章自动控制系统的基本概念 内容提要: 本章通过开环与闭环控制具体实例,讲述自动控制系统的基本概念(如被控制对象、输入量、输出量、扰动量、开环控制系统、闭环控制系统及反馈的概念)、反馈控制任务、控制系统的组成及原理框图的绘制、控制系统的基本分类、对控制系统的基本要求。 1.1 概述 在科学技术飞速发展的今天,自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓自动控制,是指在没有人直接参与的情况下,利用控制装置使被控对象(机器设备或生产过程)的某个参数(即被控量)自动地按照预定的规律运行。例如,数控车床按照预定程序自动地切削工件,化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定,人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收,宇宙飞船能够准确地在月球着陆并返回地面等,都是以应用高水平的自动控制技术为前提的。 自动控制理论是控制工程的理论基础,是研究自动控制共同规律的技术科学。自动控制理论按其发展过程分成经典控制理论和现代控制理论两大部分。 经典控制理论在20世纪50年代末已形成比较完整的体系,它主要以传递函数为基础,研究单输入、单输出反馈控制系统的分析和设计问题,其基本内容有时域法、频域法、根轨迹法等。 现代控制理论是20世纪60年代在经典控制理论的基础上,随着科学技术的发展和工程实践的需要而迅速发展起来的,它以状态空间法为基础,研究多变量、变参数、非线性、高精度等各种复杂控制系统的分析和综合问题,其基本内容有线性系统基本理论、系统辨识、最优控制等。近年来,由于计算机和现代应用数学研究的迅速发展,使控制理论继续向纵深方向发展。目前,自动控制理论正向以控制论、信息论、仿生学为基础的智能控制理论深入。 1.2 自动控制的基本方式 在工业生产过程中,为了提高产品质量和劳动生产率,对生产设备、机器和生产过程需要进行控制,使之按预定的要求运行。例如,为了使发电机能正常供电,就必须使输出电压保持不变,尽量使输出电压不受负荷的变化和原动机转速波动的影响;为了使数控机床能加工出合格的零件,就必须保证数控机床的工作台或者刀架的位移量准确地跟随进给指令进给;为了使加热炉能保证生产出合格的产品,就必须对炉温进行严格的控制。其中,发电机、机床、加热炉是工作的机器装备;电压、刀架位移量、炉温是表征这些机器装备工作状态的物理参量;额定电压、进给的指令、规定的炉温是在运行过程中对工作状态物理参量的要求。 被控制对象或对象:将这些需要控制的工作机器装备称为被控制对象或对象,如发电机、机床。

自动控制原理第二版 冯巧玲 北航第一章习题及答案

《自动控制原理》习题解答 郑州轻工业学院 电气信息工程学院

第一章习题及答案 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。

全新版大学英语综合教程(第二版)1课后题答案全集(可打印)

【一】全新版大学英语综合教程1课后 题 Unit 1 Growing Up Part II Language Focus Vocabulary Ⅰ.1. 1.Respectable 2.agony 3.put…down 4.sequence 5.hold back 6.distribute 7.off and on 8.vivid 9.associate 10.finally 1.turn in 2.tackle 2. 1.has been assigned to the newspaper’s Paris office. 2.was so extraordinary that I didn’t know whether to believe him or not. 3. a clear image of how she would look in twenty years’ time. 4.gave the command the soldiers opened fire. 5.buying bikes we’ll keep turning them out. 3. 1.reputation, rigid, to inspire 2.and tedious, What’s more, out of date ideas https://www.doczj.com/doc/3a11837128.html,pose, career, avoid showing, hardly hold back Ⅱ. https://www.doczj.com/doc/3a11837128.html,posed 2.severe 3.agony 4.extraordinary 5.recall https://www.doczj.com/doc/3a11837128.html,mand 7.was violating 8.anticipate Ⅲ. 1.at 2.for 3.of 4.with 5.as 6.about 7.to 8.in, in

《自动控制完整系统》

自动控制系统 一、判断下面结论或言论是否正确,如果正确在该结论或言论的后面的括号内标上(√);反之标上(╳)。 1、抑制定理告诉我们:对于反馈环内的元件参数发生变化时,闭环系统有抑制能力。对于反馈环外的元件参数发生变化时,闭环系统无抑制能力( ) 2、如果两个控制系统的控制方程组完全相同,那么这两个控制系统的运行轨迹和转步信号就完全相同。( ) 3、在一个至少有6个偶数结点的联通域内,如果结点总数有9个,那么机器人就能不重复的走遍该联通域内的每一条支路。( ) 4、纯电压负反馈调速系统是一个自然稳定性系统。( ) 5、在Simulink仿真模型中,无论何种组合都应该有输出显示模块。( ) 6、在Simulink仿真模型中,改变示波器的采样时间可以控制实际用时的快慢。( ) 7、使用封装技术可以将子系统“包装”成有自己的图标和参数设置对话窗口的一个单独的模块。( ) 8、无静差调速系统的稳态精度还受给定电源和测速发电机精度的影响。( ) 9、如果PWM变换器的电压输出波形只有一种极性,那么该PWM直流调速系统一定是由不可逆PWM变换器构成。( ) 10、可逆调速系统一定用于生产工艺要求电动机可逆运行的场合。 ( ) 11、对新购调速器需要先进行参数自动优化然后才能进行调速器的软件组态。 ( ) 12、自动控制系统中环的个数会受到状态变量的多少、生产工艺要求的限制。( ) 13、在PWM直流调速控制系统中,大功率开关的频率越高,控制系统的失控时间也就越短。( ) 14、反并联可逆转速、电流双闭环调速系统能解决最优时间起、制动的问题。 ( ) 15、带电压内环的三环调速系统性能与带电流微分负反馈的三环调速系统性能作用基本相同。( ) 16、在双闭环不可逆调速系统中,如果实现无转速超调只能采用增加转速微分负反馈的方案来解决。( ) 17、在不可逆调速系统中不会发生本桥逆变现象。( ) 18、如何准确、迅速的显示与控制系统的状态变量是HMI研究的主要问题。( )

自动控制原理_第一章课后习题解答

第一章 1.1 图1.18是液位自动控制系统原理示意图。在任意情况下,希望液面高度试说明系 统工作原理并画出系统方块图。 解:系统的控制任务是保持液面高度不变。水箱是被控对象,水箱液位是被控变量。电位器 用来设置期望液位高度c* (通常点位器的上下位移来实现)。 当电位器电刷位于中点位置时,电动机不动,控制阀门有一定的开度,使水箱的流入水 量与流出水量相等,从而使液面保持在希望高度c*上。一旦流出水量发生变化(相当于扰动),例如当流出水量减小时,液面升高,浮子位置也相应升高,通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移,从而给电动机提供一定的控制电压,驱动电动机通过减速器减小阀门开度,使进入水箱的液体流量减少。这时,水箱液位下降?浮子位置相应下降,直到电位器电刷回到中点位置为止,系统重新处于平衡状态,液位恢复给定高度。反之,当流出水量在平衡状态基础上增大时,水箱液位下降,系统会自动增大阀门开度,加大流入水量,使液位升到给定 高度c*。 系统方框图如图解1.4.1所示。 图S 1-4.1液位自动控制垂统方框图 c维持不变 ,

1.2恒温箱的温度自动控制系统如图 1.19所示。 (1) 画出系统的方框图; (2) 简述保持恒温箱温度恒定的工作原理 ; (3) 指出该控制系统的被控对象和被控变量分别是什么。 图1.19恒温箱的温度自动控制系统 解:恒温箱采用电加热的方式运行, 电阻丝产生的热量与调压器电压平方成正比, 电压增 高,炉温就上升。调压器电压由其滑动触点位置所控制, 滑臂则由伺服电动机驱动?炉子的 实际温度用热电偶测量, 输出电压作为反馈电压与给定电压进行比较, 得出的偏差电压经放 大器放大后,驱动电动机经减速器调节调压器的电压。 在正常情况下,炉温等于期望温度 T ,热电偶的输出电压等于给定电压。 此时偏差为零, 电动机不动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上。 这时,炉子散失的热量正好等于 从电阻丝获取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。 当炉温由于某种原因突然下降 (例如炉门打开造成热量流失 )时,热电偶输出电压下降, 与给定电压比较后出现正偏差, 经放大器放大后,驱动电动机使调压器电压升高, 炉温回升, 直至温度值等于期望值为止。当炉温受扰动后高于希望温度时, 调节的过程正好相反。最终 达到稳定时,系统温度可以保持在要求的温度值上。 系统中,加热炉是被控对象,炉温是被控变量,给定量是给定电位器设定的电压 (表征 炉温的希望值)。给定电位计是给定元件,放大器完成放大元件的功能,电动机、减速器和 调压器组 成执行机构,热电偶是测量元件。 系统方框如图解1.4.5所示。 1.3 解:当负载(与接收自整角机 TR 的转子固联)的角位置 亠与发送机Tx 转子的输入角位置 6 一致时,系统处于相对豫止状态,自整角机输出电压 (即偏差电压)为0,放大器输出为 0, 电动机不动,系统保持在平衡状态。当 R 改变时,亠与二i 失谐,自整角接收机输出与失谐 给定电压 图解1.4.5恒温箱温度控制系统框图

自动控制系统课程设计

黑龙江科技大学 自动控制系统课程设计 课程名称自动控制系统课程设计 班级 学号 姓名

第一章系统工作原理 直流电机调速控制系统的原理框图如图1-1所示: 图1-1 原理框图 1.1 结构与调速原理 直流电机由定子和转子两部分组成,其间有一定的气隙。其构造的主要特点是具有一个带换向器的电枢。直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。其中主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件,由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。直流电机的转子则由电枢、换向器(又称整流子)和转轴等部件构成。其中电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。电枢铁心由硅钢片叠成,在其外圆处均匀分布着齿槽,电枢绕组则嵌置于这些槽中。换向器是一种机械整流部件。由换向片叠成圆筒形后,以金属夹件或塑料成型为一个整体。各换向片间互相绝缘。换向器质量对运行可靠性有很大影响。 直流电机斩波调速原理是利用可控硅整流调压来达直流电机调速的目的,利用交流电相位延迟一定时间发出触发信号使可控硅导通即为斩波,斩波后的交流电经电机滤波后其平均电压随斩波相位变化而变化。为了达到控制直流电机目的,在控制回路加入了速度、电压、电流反馈环路和PID调节器来防止电机由于负载变化而引起的波动和对电机速度、电压、电流超常保护。

第二章主电路的设计与分析 2.1 主电路的各个部分电路 主电路主要环节是:整流电路、斩波电路。 图2-1 调速系统 直流脉宽调速系统的组成如图2-1所示,由主电路、控制及保护电路、信号检测电路三大部分组成。二极管整流桥把输入的交流电变为直流电,电阻R1为起动限流电阻,C1为滤波电容。可逆PWM变换器主电路系采用MOSFET所构成的H型结构形式,它是由四个功率IGBT管(VT1、VT2、VT3、VT4)和四个续流二极管(VD1、VD2、VD3、VD4)组成的双极式PWM可逆变换器,根据脉冲占空比的不同,在直流电机M上可得到正或负的直流电压。 2.1.1 整流电路 晶体二极管桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路,只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定程度上克服了它的缺点。

1 自动控制系统

习题1自动控制系统 1.自动控制系统按其基本结构有可分为几类?其闭环控制系统中按其设定值的不同又可 分为几类?简述每种形式的基本含义。 2.自动控制系统主要有哪些环节组成? 3.何为简单控制系统?试画出简单控制系统的方块图。 4.衰减振荡过程的品质指标有哪些?各自的含义是什么? 5.图2-36所示,是某温度控制系统的记录以上画出的曲线图,试写出最大偏差衰减比余差 振荡周期,如果工艺上要求控制温度为(40±2)℃,那么该控制系统能否满足工艺要求? 解答: 1.自动控制系按其基本结构可分为开环控制系统和闭环控制系统。 开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制系统。 闭环控制系统是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制系统。 闭环控制系统中按其设定值的不同又可分为: 1)定值控制系统 定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统。其作用是克服扰动对被控变量的影响;使被控变量回到设定值附近。 2)随动控制系统 随动控制系统的设定值是不断不变的,其作用是使被控变量能够尽快地、准确到跟踪设定值的变化。 3)程序控制系统 程序控制系统的设定值也是不断不变的,但它是由一个已知的时间函数,即设定值按一定的时间程序变化。 2. 自动控制系统主要有被控对象、检测变送器、比较机构、控制器、执行器等组成。 3. 所谓简单控制系统是指只有一个被控对象,一个检测变送器,一个控制器,一个执行器

所构成的单闭环控制系统,它的典型方块图如下所示: 4. 衰减振荡过程的品质指标有:最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期等其各自的含义是: 最大偏差:指过渡过程中被控变量偏离设定值的最大数值。 衰减比:指过渡过程曲线上同方向第一个和第二个峰值之比。 余差:过渡过程终了时,稳态值与设定值之差。 过渡时间:是指控制系统受到扰动作用后,被控变量从原稳态回到新稳态所经历的最短时间。 振荡周期:过渡过程同向两波峰或波谷间的间隔时间。 5.从过渡曲线可以看出最大偏差A=45-40=5; 衰减比n=(45-41)/(42-41)=4 :1; 余差C=41-40=1; 过渡时间:由题意被控变量进入新稳态值的±2%,就可以认为过渡过程结束,那么限制范围应是41*±2%=±0.82℃,由图可以看出过渡时间为23min. 振荡周期T=18-5=13min 该控制系统能满足控制温度为(40±2)℃的工艺要求。

自动控制系统的组成

1.1 自动控制系统的组成 自动控制系统是在人工控制的基础上产生和发展起来的。为对自动控制有一个更加清晰的了解,下面对人工操作与自动控制作一个对比与分析。 图1-1所示是一个液体贮槽,在生产中常 用来作为一般的中间容器或成品罐。从前一个 工序出来的物料连续不断地流入槽中,而槽中 的液体又送至下一工序进行加工或包装。当流 入量Q i(或流出量Q0) 波动,严重时会溢出或抽空。解决这个问题的 最简单办法,是以贮槽液位为操作指标,以改 变出口阀门开度为控制手段,如图1-1所示。 当液位上升时,将出口阀门开度开大,液位上 则关小出口阀门,液位下降越多,阀门关得越 小。为了使液位上升和下降都有足够的余地,选择玻璃管液位计指示值中间的某一点为正常工作时的液位高度,通过改变出口阀门开度而使液位保持在这一高度上,这样就不会出贮槽中液位过高而溢出槽外,或使贮槽内液位抽空而发生事故的现象。归纳起来,操作人员所进行的工作有以下三个方面。 ①检测用眼睛观察玻璃管液位计(测量元件)中液位的高低。 ②运算、命令大脑根据眼睛所看到的液位高度,与要求的液位值进行比较,得出偏差的大小和正负,然后根据操作经验,经思考、决策后发出命令。 ③执行根据大脑发出的命令,通过手去改变阀门开度,以改变出口流量Q0,从而使液位保持在所需要高度上。 眼、脑、手三个器官,分别担负了检测、运算/决策和执行三个任务,来完成测量偏差、操纵阀门以纠正偏差的全过程。 若采用一套自动控制装置来取代上述人工操作,就称为液位自动控制。自动 下面结合图1-2的例子介绍几个常 用术语。 ①被控对象需要实现控制的 简称对象,如图1-2中的液体贮槽。 ②被控变量对象内要求保

运料小车的自动控制系统课程设计

皖西学院 课程设计报告书 系别:机械与电子工程学院 专业:电气工程及其自动化 学生姓名:郑杰学号:2008011216 课程设计题目:运料小车的自动控制系统 起迄日期:11月01日 ~ 11月15日 指导教师:卢承领 设计任务完成日期:2018年11月15日

摘要 在中国,运料小车半自动化控制前景美好,在许多公司的装配车间得到广泛的运用。随着科技的发展,技术的不断更新,使得工业生产趋向于半自动化、自动化、无人工厂的方向发展,其中PLC技术的运用成为自动化技术的主流之一。 本次课程设计中,运料小车的plc控制系统,它的控制过程属于双向控制,运料小车由一台三相异步电动机拖动,电机正转,小车向右行,电机反转,小车向左行,在每一个停靠点安装一个行程开关以监视小车是否到达该站点。该课程的运料小车控制系统利用三菱公司生产的FX系列20点的可编程序控制器运行主要的控制装置,编写软件指令来实现其具体的控制要求,在设计程序部分利用了PLC的辅助继电器来实现控制具有互锁的功能,在工作台上的工人通过请示按钮达到实现控制小车的运行方向。 该控制系统用于柔性制造系统中物料小车的自动控制、自动化仓库中物件存取小车的自动控制等,该控制系统价格低廉,体积小,能够安全可靠的进行生产,而且效率高,灵活性强,能够很好的适应变化和纠正错误,运行速度快,易管理。 关键词:半自动化、可编程序控制器、辅助继电器、PLC技术

目录 第一章.PLC的结构、工作原理及系统控制4 1.1 PLC的结构4 1.2 PLC的工作原理5 第二章.1PLC的编辑语言6 2.1 PLC梯形图6 2.2助记符语言6 2.3 PLC控制系统的构成、设计原理及步骤7 2.4 PLC的应用领域8 2.5 PLC的特点9 第三章.基本控制要求9 3.1运料小车控制的结构及要求9 3.2 PLC机型的选择12 3.3电源的选择12 3.4存储器的选择12 3.5经济性的考虑12 3.6 输入输出的选择13 第四章软件控制设计18 4.1系统功能图18 4.2 梯形图程序19 第五章调试28 5.1硬件调试28 5.2 软件调试28 5.3运行调试28 参考文献29 致谢30

全新版大学英语综合教程1课后练习答案

Unit 1 Growing Up Part II Language Focus Vocabulary Ⅰ. 1. 1.respectable 2.agony 3.put…down 4.sequence 5.hold back 6.distribute 7.off and on 8.vivid 9.associate 10.f inally 11.t urn in 12.t ackle 2. 1.has been assigned to the newspaper’s Paris office. 2.was so extraordinary that I didn’t know whether to believe him or not. 3. a clear image of how she would look in twenty years’ time.

4.gave the command the soldiers opened fire. 5.buying bikes we’ll keep turning them out. 3. 1.reputation, rigid, to inspire 2.and tedious, What’s more, out of date ideas https://www.doczj.com/doc/3a11837128.html,pose, career, avoid showing, hardly hold back Ⅱ. https://www.doczj.com/doc/3a11837128.html,posed 2.severe 3.agony 4.extraordinary 5.recall https://www.doczj.com/doc/3a11837128.html,mand 7.was violating 8.anticipate Ⅲ. 1.at 2.for 3.of 4.with 5.as 6.about

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