自动控制原理课后习题答案_第1页
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文档简介

1、c维持不变,1-1图1-2是液位自动控制系统原理示意图。在任意情况下，希望液面高度 试说明系统工作原理并画岀系统方块图。<?.口控制關Sen图1-2,浮子用水开关电位器电动机解：被控对象：水箱；被控量：水箱的实际水位；给定量电位器设定水位Ur (表征液位的希望值Cr);比较元件：电位器；执行元件：电动机；控制任务：保持水箱液位高度 不变。工作原理：当电位电刷位于中点(对应 Ur )时，电动机静止不动，控制阀门有一定的开度，流入水量与流出水量相等，从而使液面保持给定高度Cr，一旦流入水量或流出水量发生变化时，液面高度就会偏离给定高度Cr。当液面升高时，浮子也相应升高，通过杠杆作用，使电位器

2、电刷由中点位置下移，从而 给电动机提供一定的控制电压，驱动电动机，通过减速器带动进水阀门向减小开度的方向转 动，从而减少流入的水量，使液面逐渐降低，浮子位置也相应下降，直到电位器电刷回到中点位置，电动机的控制电压为零，系统重新处于平衡状态，液面恢复给定高度Cr。反之，若液面降低，则通过自动控制作用，增大进水阀门开度，加大流入水量，使液面升高到给定高度Cr。系统方块图如图所示:1-10下列各式是描述系统的微分方程，其中c(t)为输岀量，r (t)为输入量，试判断哪些是线性定常或时变系统，哪些是非线性系统？2± 2 x d r(t)c(t) =5(t) +t(1) dt ；32d c(t

3、) d c(t) dc(t)33268c(t) = r (t)(2) dtdtdt(3)tdc (t)dt-c(t) =r(t) - 3 兰Wdt(4) c(t)二 r (t) cos ，t 5 ；dr (t) tc(t) = 3r (t)65 r ( . )d .(5) dt二2(6) c(t) (t)；0, t :：: 6c(t) “r(t), t£6.(7) L.2解：(1)因为c(t)的表达式中包含变量的二次项r (t),所以该系统为非线性系统。(2) 因为该微分方程不含变量及其导数的高次幕或乘积项，且各项系数均为常数，所以该 系统为线性定常系统。(3) 该微分方程不含变量及其导数的高次幕或乘积项，所以该系统为线性系统，但第一项t dc(t)dt的系数为t，是随时间变化的变量，因此该系统为线性时变系统。(4) 因为c(t)的表达式中r(t)的系数为非线性函数 cost，所以该系统为非线性系统。(5) 因为该微分方程不含变量及其导数的高次幕或乘积项，且各项系数均为常数，所以该 系统为线性定常系统。2(6) 因为c(t)的表达式中包含变量的二次项r (t)，表示二次曲线关系，所以该系统为非 线性系统。0 (t : 6)

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