自動(dòng)控制原理基礎(chǔ)教程第三版胡壽松第一章課后答案.

1、1-2 倉(cāng)庫(kù)大門自動(dòng)控制系統(tǒng)原理示意圖。試說明系統(tǒng)自動(dòng)控制大門開閉的工作原理，并畫出系統(tǒng)方框圖。題 1-2圖倉(cāng)庫(kù)大門自動(dòng)開閉控制系統(tǒng)解 當(dāng)合上開門開關(guān)時(shí)， 電橋會(huì)測(cè)量出開門位置與大門實(shí)際位置間對(duì)應(yīng)的偏差電壓， 偏差電壓經(jīng)放大器放大后， 驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絞盤轉(zhuǎn)動(dòng)， 將大門向上提起。 與此同時(shí)， 和大門連在一起的電刷也向上移動(dòng)， 直到橋式測(cè)量電路達(dá)到平衡， 電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)， 大門達(dá)到開啟位置。反之， 當(dāng)合上關(guān)門開關(guān)時(shí)， 電動(dòng)機(jī) 反轉(zhuǎn)帶動(dòng)絞盤使大門關(guān)閉， 從而可以實(shí)現(xiàn)大門遠(yuǎn)距離開閉自動(dòng)控制。系統(tǒng)方框圖如下圖所示。1-4 題 1-4 圖為水溫控制系統(tǒng)示意圖。冷水在熱交換器中由通入的蒸汽加熱，從而得到

2、一定溫度的熱水。 冷水流量變化用流量計(jì)測(cè)量。 試?yán)L制系統(tǒng)方塊圖， 并說明為了保持熱水溫度為期望值，系統(tǒng)是如何工作的？系統(tǒng)的被控對(duì)象和控制裝置各是什么？題 1-4 圖 水溫控制系統(tǒng)原理圖解 工作原理：溫度傳感器不斷測(cè)量交換器出口處的實(shí)際水溫，并在溫度控制器中與給定溫度相比較，若低于給定溫度，其偏差值使蒸汽閥門開大，進(jìn)入熱交換器的蒸汽量加大，熱水溫度升高， 直至偏差為零。 如果由于某種原因， 冷水流量加大， 則流量值由流量計(jì)測(cè)得，通過溫度控制器， 開大閥門， 使蒸汽量增加， 提前進(jìn)行控制， 實(shí)現(xiàn)按冷水流量進(jìn)行順饋補(bǔ)償，保證熱交換器出口的水溫不發(fā)生大的波動(dòng)。其中，熱交換器是被控對(duì)象，實(shí)際熱水溫度為被

3、控量，給定量（希望溫度）在控制器中設(shè)定；冷水流量是干擾量。系統(tǒng)方塊圖如下圖所示。這是一個(gè)按干擾補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制系統(tǒng)。1-5 題 1-5 圖為工業(yè)爐溫自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理圖。分析系統(tǒng)的工作原理，指出被控對(duì)象、被控量及各部件的作用，畫出系統(tǒng)方框圖。題 1-5圖 爐溫自動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖解 加熱爐采用電加熱方式運(yùn)行，加熱器所產(chǎn)生的熱量與調(diào)壓器電壓uc 的平方成正比，uc 增高，爐溫就上升，uc 的高低由調(diào)壓器滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置所控制，該觸點(diǎn)由可逆轉(zhuǎn)的直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。爐子的實(shí)際溫度用熱電偶測(cè)量，輸出電壓u f 。 u f 作為系統(tǒng)的反饋電壓與給定電壓 ur 進(jìn)行比較，得出偏差電壓ue ，經(jīng)電壓放大器、功率放大器放大成ua 后，作為控制電動(dòng)機(jī)的電樞電壓。在正常情況下，爐溫等于某個(gè)期望值T ° C，熱電偶的輸出電壓u f 正好等于給定電壓ur 。此時(shí)， ue uru f0 ，故 u1ua0 ，可逆電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)壓器的滑動(dòng)觸點(diǎn)停留在某個(gè)合適的位置上，使uc 保持一定的數(shù)值。這時(shí)，爐子散失的熱量正好等于從加熱器吸取的熱量，形成穩(wěn)定的熱平衡狀態(tài)，溫度保持恒定。當(dāng)爐膛溫度 T °C 由于某種原因突然下降( 例如爐門打開造成的熱量流失)，則出現(xiàn)以下的控制過程 ,控制的結(jié)果是使?fàn)t膛溫度回升，直至T ° C 的實(shí)際值等于期望值為止。T Cu fueu1uaucT