《自动控制原理答案_第二版(孟庆明)讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动控制原理答案_第二版(孟庆明)讲解（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、爱校园（） 课后答案网（） 淘答案（）旨在为广大学生朋友的自主学习提供一个分享和交流的平台。Khdaw团队一直秉承用心为大家服务的宗旨，以关注学生的学习生活为出发点，最全最多的课后习题参考答案，尽在课后答案网（）！大学答案 - 中学答案 - 考研答案 - 考试答案课后答案网，用心为你服务！电位器放大器电动机减速器阀门水箱浮子 杠杆_电位器放大器电动机绞盘位置大门_11-5 解：系统的输出量：电炉炉温 给定输入量：加热器电压 被控对象：电炉仓库大门自动控制开（闭）的职能方框图门实际开(闭)门 的位置工作原理：系统的被控对象为大门。被控量为大门的实际位置。输入量为希望的大门位置。当合上开门开关时，
2、桥式电位器测量电路产生偏差电压，经放大器放大后，驱动电动机带动绞盘转动， 使大门向上提起。同时，与大门连在一起的电位器电刷上移，直到桥式电位器达到平衡，电动机停转，开 门开关自动断开。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘反转，使大门关闭。受控量：门的位置测量比较元件：电位计1-4 解：受控对象：门。 执行元件：电动机，绞盘。 放大元件：放大器。水位自动控制系统的职能方框图h chr出水 电动机通过减速器使阀门的开度减小（或增大），以使水箱水位达到希望值 hr 。当 hc = hr 时，电位器电刷位于中点位置，电动机不工作。一但 hc hr 时，浮子位置相应升高（或降低），通过杠杆作用使电位器
3、电刷从中点位置下移（或上移），从而给电动机提供一定的工作电压，驱动电压 ur 相对应，此时电位器电刷位于中点位置）。rc（与电位器设定工作原理：系统的被控对象为水箱。被控量为水箱的实际水位 h 。给定值为希望水位 h测量元件：浮子，杠杆。放大元件：放大器。执行元件：通过电机控制进水阀门开度，控制进水流量。比较计算元件：电位器。c被控量：水箱的实际水位 h受控对象：水箱液面。1-1（略）1-2（略）1-3 解：习题第一章自动控制原理（非自动化类）习题答案电位器电压 放 大功 率 放 大电机 加热器电炉热 电偶K1K21s 2 + s1TsK3K21Ts1s2 + sK1K3-21 3Ts3 +
4、(T + 1)s2 + s + K K，C (s) / R(s) =K1K3X5(s)X4(s)X3(s)X2(s)R(s)C(s)_N1(s)+X1(s)N2(s)将方块图连接起来，得出系统的动态结构图：X5(s)-X4(s)C(s)X5(s)X4(s)X3(s)N2(s)X5(s)C(s)-X2(s)X1(s)X3(s)X2(s)X1(s)+R(s) 3 5绘制上式各子方程的方块图如下图所示：N1(s)K X (s) = s2C (s) + sC (s) X 5 (s) = X 4 (s) K2 N2 (s)TsX 4 (s) = X 3 (s) X 2 (s) = K1 X1 (s) X
5、 3 (s) = X 2 (s) X 5 (s)2-1 解：对微分方程做拉氏变换： X1 (s) = R(s) C (s) + N1 (s)习题第二章炉温给定 炉温放大元件：电压放大器，功率放大器，减速器比较元件：电位计 测量元件：热电偶 职能方框图：1s + 1Ks1Ts + 1sTTs+1s1s + 11Ts + 1K-31 31 42 32 4(b)R(s)1 + G G G G + G G G G(a)=R(s)ms2 + fs + KG1 + G2C (s) =1C(s)2-3 解：（过程略）0N (s) =C (s)(s + 1)(Ts + 1)1 +Ts2 + (T + 1)s
6、+ (K + 1)kR(s)C (s)= (s + 1)(Ts + 1)(s + 1)(Ts + 1) =K + s+K sX4(s)X3(s)X1(s)R(s) C(s)X5(s)X2(s)N(s)将方块图连接得出系统的动态结构图：C(s)X4(s)X4(s)X3(s)X5(s)N(s)N(s)X5(s)C(s)-X3(s)X1(s)X2(s)R(s)X1(s)R(s)X2(s) X 5 (s) = (Ts + 1) N (s)绘制上式各子方程的方块如下图：C (s) = X (s) N (s)4(Ts + 1) X 4 (s) = X 3 (s) + X 5 (s) X 2 (s) = s
7、R(s)(s + 1) X 3 (s) = X1 (s) + X 2 (s)2-2 解：对微分方程做拉氏变换 X1 (s) = KR(s) C (s)1 3Ts3 + (T + 1)s2 + s + K K2C (s) / N (s) = K2 K3TsC (s) / N1 (s) = C (s) / R(s) ，三个回路均接触，可得 = 1 La = 1 + G1G2 + 2G14 La = L1 + L2 + L3 = G1G2 G1 G1a =13（b）（1）系统的反馈回路有三个，所以有R1 + G1G2G5 + G2G3G4 G4G2G5G1G2G3 + 1C =三个回路两两接触，可得
8、 = 1 La = 1 + G1G2G5 + G2G3G4 G4G2G5（2）有两条前向通道，且与两条回路均有接触，所以P1 = G1G2G3 , 1 = 1P2 = 1, 2 = 1（3）闭环传递函数 C/R 为 La = L1 + L2 + L3 = G1G2G5 G2G3G4 + G4G2G5a =132-5 解：（a）（1）系统的反馈回路有三个，所以有K1K2nG (s) =Kn s1 2 3Ts2 + s + K K K（2）要消除干扰对系统的影响C (s) / N (s) = K n K3 s K1K2 K3Gn = 0Ts + 1s11 2 3K231 +sTs2 + s + K
9、 K KKKnn 1C (s) / N (s) = (K G KK3K2 ) Ts + 1 = K n K3 s K1K2 K3Gn求 C/N，令 R=0，向后移动单位反馈的比较点1 2 31 + G(s)Ts2 + s + K K K=C (s) / R(s) =G(s)K1K2 K3s(Ts + 1)2-4 解 ：（1）求 C/R，令 N=0G(s) = K1K2 K3R(s)1 + G1G2 + G2G3 + G3G4 + G1G2G3G4(e)G1G2G3G4C (s) =R(s)1 G2G3R(s)1 + G1 + G2G1(d)(c)C(s) = G1 G2C(s) = G2 +
10、G1G25n1 2= 0.1t p =13-2 解：系统为欠阻尼二阶系统（书上改为“单位负反馈”，“已知系统开环传递函数”） % = e / 1 100% = 1.3 1 100%2H1 + 10K= 10HK= 0.9H 1 + 10K0= 10 K= 1010K0要使过渡时间减小到原来的 0.1 倍，要保证总的放大系数不变，则：（原放大系数为 10，时间常数为 0.2）1 + 10KHHs + 10.2R(s)0 1 + G(s)K=1 + 10K HG(s) (s) = C (s) = K10K0采用 K0 , K H 负反馈方法的闭环传递函数为0.2s + 1）3-1 解：（原书改为
11、G(s) =10习题第三章N3 (s)N3 (s)N2 (s)N2 (s)1 + G1G2G3 + G2= 1=E(s) = C (s)(1 + G2 )G3E (s) = C (s)N1 (s)N1 (s)1 + G1G2G3 + G2R(s)1 + G1G2G3 + G2E(s) = C (s) = G2G3 G1G2G3E(s) = 1 + G2 G2G3N3 (s)1 + G1G2G3 + G2N2 (s)1 + G1G2G3 + G2=C (s)C (s) = 1 (1 + G1G2G3 + G2 ) = 1(1 + G2 )G3N1 (s)R(s)1 + G1G2G3 + G2= C (s) / R(s)C (s)C (s) = G1G2G3 + G2G32-6 解：用梅逊公式求，有两个回路，且接触，可得 = 1 La = 1 + G1G2G3 + G2 ，可得1 + G1G2 + 2G11 + G1G2 + 2G1RG1G2 + G2C = G1G2 + G1 + G2 G1 =（2）有四条前向通道，且与三条回路均有接触，所以P1 = G1G2 , 1 = 1P2 = G1 , 2 = 1P3 = G2 , 3 = 1P4 = G1 , 4 = 1（3）闭环传递函数 C/R 为6nc. = 0.1, = 1s1 时，ns= 3.
