自动控制原理第二版课后答案(孟庆明)
全自动电脑针织机
电位器
放大器
电动机
减速器
阀门
水箱
螺旋焊缝钢管浮子 杠杆
_
电位器
放大器
电双人雨披动机
绞盘
位置
_
1
1-5 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，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。
制作智能卡
受控量：门的位置
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 c
hr
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水塔水位控制器）。
r
c
（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：
第一章电压 放 大
功 率 放 大
电机
加热器
电炉
热 电偶
K1
K2
1
s 2 + s
1
Ts
K3
K2
1
Ts
1
s2 + s
K1
K3
-
-
2
1 3
Ts3 + (T + 1)s2 + s + K K
，
C (s) / R(s) =
K1K3
X5(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 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)
—
炉温
给定 炉温
放大元件：电压放大器，功率放大器，减速器
屋面拉条
比较元件：电位计 测量元件：热电偶 职能方框图：
第二章
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