北航自动控制原理-自控课例题集134页
- 格式:ppt
- 大小:2.72 MB
- 文档页数:134
《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。
《自动控制原理》习题解答(教学参考用书)自动控制原理教学组西北工业大学自动化学院2009年7月前言这本《自动控制原理习题解答》与西北工业大学自动化学院自动控制原理教学组编写(卢京潮主编)、西北工业大学出版社出版的国家教委“十一五”规划教材《自动控制原理》配套使用。
供任课教师在备课和批改作业时参考。
新的“十一五”规划教材是在原《自动控制原理》教材基础上经修改完成的,新教材基本保留了原教材的体系结构,主要在具体内容上作了进一步的完善和充实,习题也做了相应调整。
这本习题解答的内容主要由负责各章编写任务的老师提供。
为方便教学,在习题解答之后编入了课程进程表和教学大纲(96学时),供任课教师参考查阅。
对教材或习题解答中发现的错误和不妥之处,恳请各位读者及时记录,并转告编者,以便尽快纠正。
谢谢!。
联系人:卢京潮电 话:88431302 (办公室)135******** (手机)Email: lujc0129@编者2009.5目录一.习题解答 (1)第1章习题及解答 (1)第2章习题及解答 (10)第3章习题及解答 (32)第4章习题及解答 (64)第5章习题及解答 (86)第6章习题及解答 (133)第7章习题及解答 (157)第8章习题及解答 (181)二.课程进程表 (208)三.自动控制原理教学大纲 ( 96时) (210)一、 习 题 及 解 答第1章习题及解答1-1 根据图1-15所示的电动机速度控制系统工作原理图,完成:(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 图1-16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。
图1-16 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。
《 自动控制原理 》典型考试试题(时间120分钟)院/系 专业 姓名 学号第二章:主要是化简系统结构图求系统的传递函数,可以用化简,也可以用梅逊公式来求一、(共15分)已知系统的结构图如图所示。
请写出系统在输入r(t)和扰动n(t)同时作用下的输出C(s)的表达式。
二 、(共15分)已知系统的结构图如图所示。
试求传递函数)()(s R s C ,)()(s N s C 。
三、(共15分)已知系统的结构图如图所示。
试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)。
四、(共15分)系统结构图如图所示,求X(s)的表达式五、(共15分)已知系统的结构图如图所示。
试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)和C(s)/D(s)。
六、(共15分)系统的结构图如图所示,试求该系统的闭环传递函数)()(s R s C 。
七、(15分)试用结构图等效化简求题图所示各系统的传递函数)()(s R s C 一、(共15分)某控制系统的方框图如图所示,欲保证阻尼比ξ=0.7和响应单位斜坡函数的稳态误差为ss e =0.25,试确定系统参数K 、τ。
二、(共10分)设图(a )所示系统的单位阶跃响应如图(b )所示。
试确定系统参数,1K 2K 和a 。
三、(共15分)已知系统结构图如下所示。
求系统在输入r(t)=t 和扰动信号d(t)=1(t)作用下的稳态误差和稳态输出)(∞C四、(共10分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为:试确定引起闭环系统等幅振荡时的K 值和相应的振荡频率ω五、(15分)设单位反馈系统的开环传递函数为若系统以2rad/s 频率持续振荡,试确定相应的K 和α值六、(共15分)系统结构图如图所示。
(1)为确保系统稳定,如何取K 值?(2)为使系统特征根全部位于s 平面1-=s 的左侧,K 应取何值?(3)若22)(+=t t r 时,要求系统稳态误差25.0≤ss e ,K 应取何值?六、(15分)单位反馈系统的开环传递函数为)5)(3()(++=s s s K s G 为使系统特征根的实部不大于-1,试确定开环增益的取值范围。
北航2024自控原理A试卷一、选择题(每题4分,共40分)1.在下列控制系统中,传感器起到的作用是()。
A.测量要控制的变量B.产生误差C.实现控制目标D.发送控制信号2.PID控制器是()控制系统中最常用的控制器。
A.硬件控制B.软件控制C.自动控制D.开环控制3.关于传感器的描述,下列选项中正确的是()。
A.传感器只能将非电信号转换为电信号B.传感器只能将电信号转换为非电信号C.传感器能将非电信号转换为电信号或将电信号转换为非电信号D.传感器不能将非电信号转换为电信号4.传感器的分类中,根据被测量的物理量的不同,可以将传感器分为()。
A.压力传感器、温度传感器、速度传感器B.光传感器、声传感器、加速度传感器C.湿度传感器、电流传感器、气体传感器D.都可以5.有关PID控制器的描述,下列选项中正确的是()。
A.P是比例控制,I是积分控制,D是微分控制B.P是积分控制,I是微分控制,D是比例控制C.P是微分控制,I是比例控制,D是积分控制D.都不正确6.下列哪个方法不是PID控制器的调节方法()。
A.根据系统的响应速度调节PID参数B.根据系统的稳定性调节PID参数C.根据系统的抗干扰能力调节PID参数D.根据系统的线性度调节PID参数7.PID控制器是通过对误差进行处理而得到控制目标的。
A.正确B.错误8.在自动控制系统中,比例控制的特点是对误差进行采样,并线性地放大该误差信号。
A.正确B.错误9.积分控制的主要作用是消除超调现象,使系统的稳态误差为零。
A.正确B.错误10.微分控制的主要作用是提高系统的动态响应速度和抑制超调现象。
A.正确B.错误二、简答题(每题20分,共40分)1.简述PID控制器的原理,并画出PID控制器的传递函数图。
PID控制器是一种常用的闭环控制器,由比例控制、积分控制和微分控制三个部分组成。
比例控制(P控制)是通过与误差信号相乘产生控制信号的一种控制方式,其作用是根据误差的大小调整输出信号的幅度。