錯誤！未找到目錄項。

在分析系統(tǒng)的工作原理時，確定控制系統(tǒng)的被控對象、控制量和被控制量，根據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理及各元件信號的傳送方向，可畫出控制系統(tǒng)的職能方框圖。方框圖是分析控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。本章的難點在于由系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)圖或工作原理示意圖繪出系統(tǒng)元件框圖。

按照不同的分類方法可以將自動控制系統(tǒng)分成不同的類型，實際系統(tǒng)可能是幾種方式的組合。

對自動控制系統(tǒng)的基本要求包括：系統(tǒng)首先必須是穩(wěn)定的；系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)控制精度要高，即穩(wěn)態(tài)誤差要小；系統(tǒng)的動態(tài)性能要好，即系統(tǒng)的響應(yīng)過程要平穩(wěn)，響應(yīng)過程要快。這些要求可歸納成穩(wěn)、準(zhǔn)、快三個字。

教材習(xí)題同步解析

1.1 試列舉幾個日常生活中的開環(huán)控制和閉環(huán)控制系統(tǒng)的例子，并簡述其工作原理。

解：1)開環(huán)控制最普通的熱得快加熱到一定程度提醒斷電但不會自主斷電需要人為去斷電電風(fēng)扇人工轉(zhuǎn)換電扇檔位實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的控制，不能根據(jù)環(huán)境溫度自動調(diào)節(jié)。閉環(huán)系統(tǒng)

飲水機或電水壺，自動斷電保溫加溫到一定溫度停止加溫進入保溫狀態(tài)溫度降低進入加溫狀態(tài)如此循環(huán)自動調(diào)溫空調(diào)，當(dāng)環(huán)境溫度高于設(shè)定溫度時，空調(diào)制冷系統(tǒng)自動開啟，調(diào)定室溫到設(shè)定值。全自動洗衣機紅外傳感器掃描水位高低，當(dāng)水位合適時，洗衣機自動停止加水走道路燈的聲光控制系統(tǒng)基本工作原理如下：白天或夜晚光線較亮?xí)r，光控部分將開關(guān)自動關(guān)斷，聲控部分不起作用。當(dāng)光線較暗時，光控部分將開關(guān)自動打開，負載電路的通斷受控于聲控部分。電路是否接通，取決于聲音信號強度。當(dāng)聲強達到一定程度時，電路自動接通，點亮燈，并開始延時，延時時間到，開關(guān)自動關(guān)斷，等待下一次聲音信號觸發(fā)。這樣，通過對環(huán)境聲光信號的檢測與處理，完成電路通斷的自動開關(guān)控制。

缺點：當(dāng)控制過程中受到來自系統(tǒng)外部的各種擾動因素，如負載變化、電源電壓波動等，以及來自系統(tǒng)內(nèi)部的擾動因素，如元件參數(shù)變化等，都將會直接影響到輸出量，而控制系統(tǒng)不能自動進行補償，抗干擾性能差。因此，開環(huán)系統(tǒng)對元器件的精度要求較高。

2)閉環(huán)控制

優(yōu)點：抑制擾動能力強，與開環(huán)控制相比，對參數(shù)變化不敏感，并能獲得滿意的動態(tài)特性和控制精度。

缺點：引入反饋增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，如果閉環(huán)系統(tǒng)參數(shù)的選取不適當(dāng)，系統(tǒng)可能會產(chǎn)生振蕩，甚至系統(tǒng)失穩(wěn)而無法正常工作，這是自動控制理論和系統(tǒng)設(shè)計必須解決的重要問題。

1.3 自動控制系統(tǒng)通常由哪些環(huán)節(jié)組成？它們在控制過程中的功能是什么？

解：1．給定元件

給出與被控制量期望值相對應(yīng)的控制輸入信號(給定信號)，這個控制輸入信號的量綱與主反饋信號的量綱相同。給定元件通常不在閉環(huán)回路中。

2．測量反饋元件

測量反饋元件也叫傳感器，用于測量被控制量，并產(chǎn)生與被控制量有一定函數(shù)關(guān)系的信號(與被控制量成比例或與其導(dǎo)數(shù)成比例的信號)，并反饋到輸入端與給定信號進行比較。測量元件的精度直接影響控制系統(tǒng)的精度，應(yīng)使測量元件的精度高于系統(tǒng)的精度，還要有足夠?qū)挼念l帶。

3．比較元件

用于比較控制量和反饋量并產(chǎn)生偏差信號。電橋、運算放大器可作為電信號的比較元件。有些比較元件與測量元件是結(jié)合在一起的，如測角位移的旋轉(zhuǎn)變壓器和自整角機等。

4．放大元件

將微弱的偏差信號進行幅值或功率的放大，以及信號形式的變換．如有源放大器、交流變直流的相敏整流或直流變交流的相敏調(diào)制。

5．執(zhí)行元件

用于操縱被控對象，如機械位移系統(tǒng)中的電動機、液壓伺服馬達、溫度控制系統(tǒng)中的加熱裝置等。執(zhí)行元件的選擇應(yīng)具有足夠大的功率和足夠?qū)挼念l帶。

6．校正元件

用于改善系統(tǒng)的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能，根據(jù)被控對象特點和性能指標(biāo)的要求而設(shè)計。校正元件串聯(lián)在由偏差信號到被控制信號間的前向通道中的稱為串聯(lián)校正；校正元件在反饋回路中的稱為反饋校正或并聯(lián)校正。

7．被控對象

控制系統(tǒng)所要控制的對象，例如水箱水位控制系統(tǒng)中的水箱、房間溫度控制系統(tǒng)中的房間、火炮隨動系統(tǒng)中的火炮、電動機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中電機等。設(shè)計控制系統(tǒng)時，認(rèn)為被控對象是不可改變的，它的輸出即為控制系統(tǒng)的被控制量。

1.4 試述對控制系統(tǒng)的基本要求。

解：

1．穩(wěn)定性：是系統(tǒng)正常工作的必要條件。穩(wěn)是指控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和平穩(wěn)性。

穩(wěn)定性：是指系統(tǒng)重新恢復(fù)平衡狀態(tài)的能力，它是自動控制系統(tǒng)正常工作的先決條件。一個穩(wěn)定的控制系統(tǒng)，其被控量偏離期望值的初始偏差應(yīng)隨時間的增長逐漸減小或趨于零。不穩(wěn)定的系統(tǒng)是無法工作的。

平穩(wěn)性：是指過渡過程振蕩的振幅與頻率。即被控量圍繞給定值擺動的幅度和擺動的次數(shù)。好的過渡過程擺動的幅度要小，擺動的次數(shù)要少。

2．快速性：要求系統(tǒng)的響應(yīng)速度快、過渡過程時間短。系統(tǒng)的穩(wěn)定性足夠好、頻帶足夠?qū)?#xff0c;才可能實現(xiàn)快速性的要求。過渡過程越短，說明系統(tǒng)快速性越好，過渡過程持續(xù)時間越長，說明系統(tǒng)響應(yīng)遲鈍，難以跟蹤快速變化的指令信號。

穩(wěn)定性和快速性反映了系統(tǒng)過渡過程的性能，稱為系統(tǒng)的動態(tài)性能或瞬態(tài)性能。

3．準(zhǔn)確性：準(zhǔn)是對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的matlab叠加定理怎么输入,自动控制原理(第2版)(余成波-张莲-胡晓倩)习题全解及MATLAB实验-----第1、2章习题解答.doc...的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。