有關(guān)電氣自動控制的一些計算

1、1.5 如圖是水位自動控制系統(tǒng)的原理圖。在運行中，希望維持水面高度H不變。試分析它的工作原理，畫出該系統(tǒng)的方框圖并指出控制對象、給定量、被控量、擾動量是什么？工作原理： 當(dāng)電位器電刷處于電位器零電壓位置時，電機不動，控制閥門L1維持一定的開度不變，使水箱中的流入水量和流出水量相等，從而水面保持在希望的高度H。 當(dāng)流出水量發(fā)生變化時，水箱水位便相應(yīng)地發(fā)生變化。 若水位下降，浮子位置也相應(yīng)下降，帶動連桿使電位器電刷從電位器零電壓位置上移，從而給電動機一定的控制電壓，驅(qū)動電動機通過減速器加大L1閥門開度，使進入水箱的流量增加，水箱水位上升，浮子位置相應(yīng)上升，電位器電刷下移直到電位器零電壓位置時，系統(tǒng)

2、重新處于平衡狀態(tài)，水面恢復(fù)到給定高度。 若水位上升，浮子位置也相應(yīng)上升，帶動杠桿使電位器電刷從電位器零電壓位置下移，從而給電動機一定的控制電壓，驅(qū)動電動機通過減速器減小L1閥門開度，使進入水箱的流量減少，水箱水位下降，浮子位置相應(yīng)下降，電位器電刷上移直到電位器零電壓位置時，系統(tǒng)重新處于平衡狀態(tài)，水面恢復(fù)到給定高度?？刂茖ο螅核浔豢亓浚核娓叨葦_動量：出水流量Q2方框圖：給定量：電位器零電壓位置h r被控量h ru+-電刷位置電位器擾動量電動機減速器浮子、連桿反饋量給定量放大器閥門水箱Q 2h方框圖：給定量：希望水位H r被控量H ru+-電位器擾動量電動機減速器浮子杠桿反饋量給定量放大器閥門

3、水箱Q 2h1.6 如圖是直流發(fā)電機電壓自動控制系統(tǒng)原理圖。試問： 1.該系統(tǒng)由哪些環(huán)節(jié)組成？各起什么作用？ 2.畫出該系統(tǒng)的方框圖，并指出控制對象、給定量、被 控量、主擾動量是什么？ 3.當(dāng)負(fù)載電流變化時，系統(tǒng)如何保持發(fā)電機的電壓恒定？解：1.給定環(huán)節(jié)：給定電位器，產(chǎn)生給定電壓比較環(huán)節(jié)：通過線路連接將給定電壓與反饋電壓進行比較放大環(huán)節(jié)：放大器，將偏差電壓放大執(zhí)行環(huán)節(jié)：電動機、減速器、可變電阻器，產(chǎn)生控制信號if（發(fā)電機勵磁電流）控制對象：發(fā)電機反饋環(huán)節(jié)：反饋電位器，將發(fā)電機電壓變換成反饋電壓uf反饋到輸入端2.控制對象：電動機給定量：給定電壓u r被控量：發(fā)電機電壓主擾動量：負(fù)載的變化方框圖

4、：u ru+-電動機減速器反饋電位器放大器可變電阻uu f給定電位器發(fā)電機3. 負(fù)載電流增大時，發(fā)電機電壓減小，反饋電壓減小，偏差電壓u增大， u 0，電動機通過減速器帶動可變電阻觸頭下移，勵磁電流增大，發(fā)電機電壓增大，直至重新達到期望值。uifufuui2.10 化簡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，求傳遞函數(shù) 。-+-+解：首先通過移動綜合點和引出點消除交錯。+-+-+傳遞函數(shù):+2.13 試求圖示系統(tǒng)在給定和擾動兩種輸入作用下的總輸出。解:(1)在給定輸入R(s)單獨作用下,令N(s)=0+-+-+(2)在擾動輸入N(s)單獨作用下,令R(s)=0+-+-+2個前向通道：2個回環(huán)：2個回環(huán)相互接觸，特征式 與

5、 不接觸， ； 與 均接觸，(3) 給定輸入R(s)與擾動輸入N(s)共同作用下+-+-+2.14 試用梅遜公式求圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。-+-+2個前向通道：5個回環(huán)：5個回環(huán)均相互接觸，特征式 與所有回環(huán)都接觸，解:2.14 試用梅遜公式求圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。2個前向通道：5個回環(huán)：5個回環(huán)均相互接觸，特征式 與所有回環(huán)都接觸，解:3.2閉環(huán)傳遞函數(shù)：特征方程：解: 已知系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試用勞斯判據(jù)確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的 值的范圍。+-勞斯表：特征方程：系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是：即當(dāng) 時系統(tǒng)是穩(wěn)定的。3.5閉環(huán)傳遞函數(shù)：解:+- 如圖為仿型機床位置隨動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，試求：（1） ；（2）單位階躍響應(yīng)的 。與標(biāo)準(zhǔn)形式相比：則：超調(diào)量上升時間峰值時間調(diào)節(jié)時間3.6閉環(huán)傳遞函數(shù)：解:則： 一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 ，其單位階躍響應(yīng)曲線如圖所示，試確定系統(tǒng)參數(shù) 及 。11.251.50t /sc(t)由響應(yīng)曲線得：11.251.50t /sc(t)由響應(yīng)曲線得：3.8(1)原系統(tǒng)解: 原系統(tǒng)如圖(a)所示，具有速度反饋系統(tǒng)如圖(b)所示，試求:(1)原系統(tǒng)的 和 ；(2)為使系統(tǒng)b的 ，試確定 和 的值；(3)比較兩系統(tǒng)的性能。+-+-(a)(b)(2)增加速度反饋后+-(b)要使 (3)比較兩系統(tǒng)性能系統(tǒng)（a）：系統(tǒng)（b）： 增加速度負(fù)反饋后，系統(tǒng)的最