第1章习题答案.docx

第1章习题答案习题11解图1-19中通过浮子检测液位的上下波动，电位器给定电压为零时对应液位高度c,当液位低于C时，浮子调整电位器触头，给电动机施加正向电枢电压，从而开启进水阀们，反之则关闭进水阀。给定液位与实际液位之差直接决定了进水阀的开（关）度。整个系统中，给定或参考输入为液位c,系统输出为进水量Q-Qz作为扰动，检测装置是浮子（传感器），比较器由电位器承担，控制器是电动机（包括减速器），进水阀作为执行机构系统框图见图题I-Io图题1-1控制系统方块图习题12解图1-20中参考输入是双置开关位置，输出仓库大门的状态，同位仪（电桥）既检测给定和输出信号，同时将两者之差经放大器传递给电机，因此放大器是控制器，电机（绞盘）是执行机构。系统框图见图题1-2。图题1-2控制系统方块图习题1-3解图1-21（a）形成负反馈控制，可保证带载后端压不变。图1-21（b）形成正反馈，故带载后负载端电压将下降。习题1-4解图1-22系统框图如图题1-4所示。温度控制器根据温度传感器的检测的温度值和冷水流量计检测到的冷水流量，综合决定蒸汽阀门开度以控制蒸图题1-4系统方块图习题1-5解调压器输出电压通过电热丝升高炉温，炉内期望温度由电位器预置电压给定，热电偶作为温度传感器检测炉内温度并传送至放大器输入端，放大器对给定电压和检测电压进行差分放大（形成负反馈），输出电压经功率放大控制电动机、减速器以调节调压器的滑动触头，从而控制电热丝加热功率，即炉内温度。其中被控对象是电炉，被控变量是炉温，电动机、减速器和调压器均为执行机构，控制器由运放和功放电路承担，控制系统方块图见图题1-5。图题1-5系统方块图习题16解图1-24位随动双闭环控制系统，其中被控量是输出转角Q,4为参考输入，自整角机是比较求差装置，控制器由相敏整流放大和功放组成，电动机级与减速器作为执行机构，测速发电机电检测电动机输出转速并送至攻放输入端形成速度负反馈（内环），同时输出转角久反馈给接受自整角机TR,形成转角负反馈（外环），如图题1-6所示。图题1-6系统方块图图题1-7系统方框图习题18解(1)非线性时变系统。(2)、(5)线性定常系统。(3)、(4)线性时变系统。(6)、(7)非线性定常系统。(1)有平方项，肯定不满足叠加性与齐次性，且系数项有1.随时间变化，故为非线性时变系统。(2)仅含各阶导数一次项，且系数项无时间变量，是典型的线性定常系统。(3)(4)仅具有各阶导数一次项，满足齐次性和叠加性，但是系数有时间变量，因此是线性时变系统。(5)与2相似，注意后面积分项并不影响齐次性和叠加性，且系数是常数，是线性定常系统。(6)含有平方项，但系数不随时间变化，故是非线性定常系统。(7)原系统为线性时变系统分段两侧分别满足线性条件，故系统线性。但在仁6两侧，可以分别看成y(t)=O*r(t)和y(t)=1.r(t)可以看出，线性环节的系数在口6两侧随时间变化，故原系统为线性时变系统。