教材习题答案

第1章 [疑难问题解答] 1、习题1-6 [答] Ⅰ：最大超调量 Ⅱ： Ⅲ： 2、习题1-7 [解]要画出控制系统方块图，第一步（也是关键的一步）就是搞清系统的工作原理或工作过程。在如图1-17所示的电路中，被控量是负载（电阻电流增加（）上的电压(输出电压)。若不采用稳压电源，将负载直接接到整流电路（图中未画出）的输出电压上，则当负载，，，调整时间，，，振荡次数，技术性能较好。 ，技术性能最好。 ，技术性能最差。 减小）时，整流电源的等效内阻上的电压降落将增加，使整流输出电压（此时即为负载上的电压）降低。当然，若电网电压波动，也会使整流输出电压产生波动。设整流输出电压的波动为△，它是造成负载上电压不稳定的主要原因。 如今增设了稳压电路，此时负载上的电压不再是整流电压愈大，则输出电压大些，反之将小些。由图可见，调整管，而是整流电压在经调整管的导通程度将取决于放大管的调节后输出的电压的导通程度。。导通程度管的发射极电位由电阻和稳压管构成的稳压电路提供恒定的电位。）。 管基极电位取决于负载电压（由和构成的分压电路提供输出的负载电压的采样信号1

当负载电压的集电极电流压因负载电流增加（或电网电压下降）而下降时，则减小，此电流在电阻的压降（下降；由于发射极电位恒定，于是的基极电位升高，将减小；这将导致）也将减小；这将是调压管的导通程度加大，使输出电增加，从而起到自动补偿的作用。其自动调节过程参见下图。 图（1-1）稳压电源电路的框图及自动调节过程 由以上分析可知，此系统的输出量为 ,给定值取决于稳压管的稳压值，检测元件为、构成的分压电路，反馈信号为电压2

负反馈，执行元件为调压管 3、习题1-8 ，放大元件为 ，扰动量为整流输出电压的波动△。由此可画出如图所示的框图。 [解]在图1-18所示的控制系统中，合上\开门\开关（\关门\开关联动断开），给定电位器便向放大器送出一个给定电压信号。此时反映大门位置的检测电位器向放大器送出一个反馈电压信号。这两个电压信号在放大器的输入端进行迭加比较，形成偏差电压。此电压经放大后驱动电动机带动卷筒使大门向上提升。这一过程要一直继续到大门的开启位置达到预期值，反馈电压与给定电压相等，偏差电压为零时才停止。若大门开启的程度不够大（门未全开），则可调节给定电位器，使与\开门\开关相连的触点上移即可。 由以上分析可知，此系统的控制对象是仓库大门，执行单元是直流电动机和卷筒，给定信号由\开门\（或\关门\）开关给出，调节给定电位器（的触点）即可改变大门的开启（或关闭）的程度。（当然，整定检测电位器触点与大门的对应位置，也可调整大门的开启程度）。通过与大门相连的连杆带动的检测电位提供位置反馈信号。由以上分析可画出如下图所示的系统组成框图： 4、题1-11 [解]图1-21所示系统的组成框图和自动调节过程如下图所示： 3

图（1-3） 直流调速系统组成框图和自动调节过程 ＊ 5、题1-9 图1-19系统组成框图如下： 4