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文档简介

习 题1、 单回路系统方框图如图1所示，试问当系统中某组成环节的参数分别发生以下四种变化时，系统控制性能会有何变化？为什么？（1）若增大；（2）若增大；（3）若增大（4）若增大。图1 单回路系统方框图2、 在生产过程中，要求控制水箱液位，故设计了如图2所示的液位定值控制系统。如果水箱受到一个单位阶跃扰动作用，试求：（1）当调节器为比例作用时，系统的稳态误差。（2）当调节器为比例积分作用时，系统的稳态误差。图2 液位定值控制系统答案：（1）建立对象（单容自衡过程）的数学模型：；（2）建立扰动通道模型：（3）控制系统方框图：（4）扰动和控制系统输出之间的闭环传递函数：（5）当控制器分别为比例、比例积分控制律时，在阶跃干扰作用下，应用终值定理，可求得系统的稳态值（即稳态误差） 3、 单回路控制系统如下图3所示。Wc(S)为控制器的传递函数，Wo(S)=Ko/(ToS+1)为被控对象的传递函数，Wd(S)=Kd/(TdS+1)为干扰通道的传递函数。(1). 设D(S)是幅值为A的阶跃扰动，证明当控制律为PI时，控制系统的稳态偏差（余差）为0。(2). 若D(S)为可测扰动，且控制器Wc(S)=Kc。试设计一个控制系统，使其能完全补偿的D(S)扰动的影响。请给出系统方框图，并写出设计过程。图3 单回路控制系统方框图答案：1）应用终值定理，可求得系统的稳态值 ，即该系统的余差为零。2）设计前馈反馈控制系统如下图：根据绝对不变性原理，应有，从而可知，前馈模型为：4. 某锅炉气包水位流程如下图4示。根据工艺要求，需将水位控制在某希望值上，在运行中发现给水压力波动较大，同时负荷（蒸汽流量）也经常变化。试设计一个控制系统，使其有效克服上述两种主要扰动，要求：（1） 画出控制原理图。（2）画出系统方框图。（3）简述设计的理由或分析系统功能。图4 锅炉气包水位流程示意图答案：（1）控制原理图：（2）控制系统方框图：（3）系统设计思路及功
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