自控书中习题.docVIP

第一章 习 题 1-1、何谓自动控制？ 典型自动控制系统由哪些环节组成？各环节在系统中起什么作用？ 1-2、负反馈控制系统的特点是什么？指出反馈在系统中的作用。 1-3、图1-20是水位自动控制系统的示意图。图中 、分别为进水流量和出水流量，控制的目的是保持水位为一定的高度，试说明该控制系统的工作原理并画出其方框图。 图1-20 水位自动控制系统的示意图 1-4、图1-21是液位自动控制系统的示意图。要求液位保持不变，试说明该控制系统的工作原理，画出其方框图，并与习题1-3的系统作比较，其控制效果有何不同？ 图1-21 液位自动控制系统的示意图 1-5、图1-22是仓库大门自动控制系统的示意图，试说明该控制系统的工作原理，并画出其方框图。 图1-22 仓库大门自动控制系统 1-6、图1-23所示是自动平衡仪表，实质上是一个电压随动系统，试画出系统的控制方框图，并说明工作原理。 图1-23 自动平衡仪表 1-7、图1-24是电炉温度控制系统原理示意图，试分析系统保持电炉温度恒定的工作过程，指出系统的被控对象、被控量以及各部件的作用，最后画出系统方框图。 图1-24 电炉温度控制系统原理示意图 1-8、图1-25表示一个角位置随动系统。系统的任务是控制工作机械角位置随时跟踪手柄转角。试分析其工作原理，并画出系统方框图。 图1-25 角位置随动系统 第二章 习 题 2-1试分别列写图2-60所示电路的微分方程式。 (a) (b) 图2-60 题2-1图 2-2试证明图2-61（a）的电网络与（b）的机械系统有相同的数学模型。 (a) （b） 图2-61 题2-2图 2-3在液压系统管道中，设通过阀门的流量Q满足流量方程，式中K为比例系数，P为阀前后压差。如流量Q与压差P在其平衡点（Q0，P0）附近作微小变化，试导出线性化流量方程。 2-4试求出图2-62所示电路的传递函数。 （b） 图3-62 题2-4图 2-5由运算放大器组成的控制系统模拟电路如图2-63所示，试求闭环传递函数。 图2-63 题2-5图 2-6已知系统由如下方程组组成，试绘制系统结构图，并求出闭环传递函数。 2-7 简化图2-64所示系统的结构图并求出传递函数。 （a） （b） （c） （d） （e） 图2-64 题2-7图 2-8 简化结构图并求出传递函数、。 （a） （b） 图2-65 题2-8图 2-9 系统结构图如图2-66所示，试求传递函数、、、。 图2-66 题2-9图 2-10 系统信号流图如图2-67所示，试用梅逊公式求其传递函数。 图2-67 题2-10图 2-11试绘制图2-65中各系统结构图对应的信号流图，并用梅逊公式求其传递函数、。 第三章 习 题 3-1系统在作用下。测得响应，已知零状态为零，试求系统的传递函数。 3-2一个电磁线圈，参数，，取电压为输入量，电流为输出量，试计算线圈的过渡过程时间。 3-3已知一阶元件的传递函数，今欲采用负反馈的办法将调节时间减小为原来的0.1倍，并保证总放大倍数不变，试选择及的值。 图3-42 题3.3图 3-4如单位反馈系统开环传递函数为，试求其单位阶跃响应性能指标、、及%。 3-5今测得单位反馈二阶系统的单位阶跃响应如图3-43所示，试确定其闭环传递函数。 图3-43 题3.5图 3-6系统结构图如图3-44所示，要求%≤15%，=0.8秒，试确定和的数值。