发布时间 : 星期六 文章《控制工程基础》课程作业习题更新完毕开始阅读0b62be73f46527d3240ce090
第一章 概 论
本章要求学生了解控制系统的基本概念、研究对象及任务，了解系统的信息传递、反馈和反馈控制的概念及控制系统的分类，开环控制与闭环控制的区别；闭环控制系统的基本原理和组成环节。学会将简单系统原理图抽象成职能方块图。
例1 例图1-1a为晶体管直流稳压电源电路图。试画出其系统方块图。
例图1-1a 晶体管稳压电源电路图
解：在抽象出闭环系统方块图时，首先要抓住比较点，搞清比较的是什么量；对于恒值系统，要明确基准是什么量；还应当清楚输入和输出量是什么。对于本题，可画出方块图如例图1-1b。
例图1-1b 晶体管稳压电源方块图
本题直流稳压电源的基准是稳压管的电压，输出电压通过R3和R4分压后与稳压管的电压Uw比较，如果输出电压偏高，则经R3和R4分压后电压也偏高，使与之相连的晶体管基极电流增大，集电极电流随之增大，降在Rc两端的电压也相应增加，于是输出电压相应减小。反之，如果输出电压偏低，则通过类似的过程使输出电压增大，以达到稳压的作用。
例2 例图1-2a为一种简单液压系统工作原理图。其中，X为输入位移，Y为输出位移，试画出该系统的职能方块图。
解：该系统是一种阀控液压油缸。当阀向左移动时，高压油从左端进入动力油缸，推动动力活塞向右移动；当阀向右移动时，高压油则从右端进入动力油缸，推动动力活塞向左移动；当阀的位置居中时，动力活塞也就停止移动。因此，阀的位移，即B点的位移是该系统的比较点。当X向左时,B点亦向左，而高压油使Y向右，将B点拉回到原来的中点，堵住了高压油，Y的运动也随之停下；当X向右时,其运动完全类似，只是运动方向相反。由此可画出如例图1-2b的职能方块图。
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例图1-2a 简单液压系统
例图1-2b 职能方块图
1．在给出的几种答案里，选择出正确的答案。
（1）以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统，其精度比较为_______ （A）开环高； （B）闭环高； （C）相差不多； （D）一样高。 （2）系统的输出信号对控制作用的影响 （A）开环有； （B）闭环有； (C）都没有； （D）都有。 （3）对于系统抗干扰能力
（A）开环强； （B）闭环强； （C）都强； （D）都不强。 （4）作为系统
(A）开环不振荡； （B）闭环不振荡； （C）开环一定振荡； （D）闭环一定振荡。 2．试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。 3. 举出五个身边控制系统的例子，试用职能方块图说明其基本原理，并指出是开环还是闭环控制。
4．函数记录仪是一种自动记录电压信号的设备，其原理如题图1-4所示。其中记录笔与电位器RM的电刷机构联结。因此，由电位器R0和RM组成桥式线路的输出电压up与记录
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笔位移是成正比的。当有输入信号ur时，在放大器输入端得到偏差电压?u?ur?up，经放大后驱动伺服电动机，并通过齿轮系及绳轮带动记录笔移动，同时使偏差电压减小，直至ur?up时，电机停止转动。这时记录笔的位移L就代表了输入信号的大小。若输入信号随时间连续变化，则记录笔便跟随并描绘出信号随时间变化的曲线。试说明系统的输入量、输出量和被控对象，并画出该系统的职能方块图。
题图1-4 函数记录仪原理图
5．题图1-5（a）和（b）是两种类型的水位自动控制系统，试画出它们的职能方块图，说明自动控制水位的过程，指出两者的区别。
题图1-5 水位自动控制系统
6．题图1-6表示角速度控制系统原理图，试画出其职能方块图。
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题图1-6 角速度控制系统
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