自动控制原理·平时作业2020秋华南理工大学网络教育答案
自动控制原理 课后习题答案(2020年7月整理).pdf
第1章控制系统概述【课后自测】1-1 试列举几个日常生活中的开环控制和闭环控制系统,说明它们的工作原理并比较开环控制和闭环控制的优缺点。
解:开环控制——半自动、全自动洗衣机的洗衣过程。
工作原理:被控制量为衣服的干净度。
洗衣人先观察衣服的脏污程度,根据自己的经验,设定洗涤、漂洗时间,洗衣机按照设定程序完成洗涤漂洗任务。
系统输出量(即衣服的干净度)的信息没有通过任何装置反馈到输入端,对系统的控制不起作用,因此为开环控制。
闭环控制——卫生间蓄水箱的蓄水量控制系统和空调、冰箱的温度控制系统。
工作原理:以卫生间蓄水箱蓄水量控制为例,系统的被控制量(输出量)为蓄水箱水位(反应蓄水量)。
水位由浮子测量,并通过杠杆作用于供水阀门(即反馈至输入端),控制供水量,形成闭环控制。
当水位达到蓄水量上限高度时,阀门全关(按要求事先设计好杠杆比例),系统处于平衡状态。
一旦用水,水位降低,浮子随之下沉,通过杠杆打开供水阀门,下沉越深,阀门开度越大,供水量越大,直到水位升至蓄水量上限高度,阀门全关,系统再次处于平衡状态。
开环控制和闭环控制的优缺点如下表1-2 自动控制系统通常有哪些环节组成?各个环节分别的作用是什么?解:自动控制系统包括被控对象、给定元件、检测反馈元件、比较元件、放大元件和执行元件。
各个基本单元的功能如下:(1)被控对象—又称受控对象或对象,指在控制过程中受到操纵控制的机器设备或过程。
(2)给定元件—可以设置系统控制指令的装置,可用于给出与期望输出量相对应的系统输入量。
(3)检测反馈元件—测量被控量的实际值并将其转换为与输入信号同类的物理量,再反馈到系统输入端作比较,一般为各类传感器。
(4)比较元件—把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的给定值进行比较,分析计算并产生反应两者差值的偏差信号。
常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电桥等。
(5)放大元件—当比较元件产生的偏差信号比较微弱不足以驱动执行元件动作时,可通过放大元件将微弱信号作线性放大。
华工 自动控制原理平时作业 参考解答过程
自动控制原理作业1.试将下列系统的结构图化简(本题10分)(说明:本题考查对第二章第三节系统结构图化简及等效变换的掌握程度,该类题目有两种求解方法。
第一种求解方法可参见课本44~47页的例题2-11、2-12、2-13等。
第二种方法可利用46页公式2-82,两种方法结果一样。
)2. 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下,试确定使系统稳定的开环放大系数K 的取值范围。
(本题10分)()(1)(4)K K G s s s s =++ (说明:本题考查对 第三章第一节 劳斯稳定判据的理解和应用,可参见课本67页例题3-6。
一样的求解思路)3.已知单位负反馈系统开环传递函数210()+(s 2)=G s s 。
(本题20分) 1)试判断该系统属于几型系统。
2)系统的开环放大系数K 是多少?3)试判断该系统是否稳定。
4)试求在输入信号2()5=r t t 作用下,系统的稳态误差是多少。
(说明:本题考查对第三章第六节 稳态误差相关知识的理解和计算。
可参见课本105页表3-6的总结及例题3-16。
)4. 某单位负反馈系统的开环传递函数如下,试求解以下性能指标:峰值时间p t ,调解时间s t ,超调量%σ。
(本题15分) ()10() 3.16G s s s =+5. 已知某系统的开环传递函数10()(21)(81)k G s s s =++,试绘制系统的对数幅频特性图,要求画图标明转折频率及斜率变化,必过点等必要数据,给出必要的计算过程与说明。
(本题15分)(说明:本题考查对 第五章第四节 系统开环频率特性的绘制要点,可参见课本213~217页,对绘制步骤有详细的说明,绘制要点是确定低频渐近线斜率、转折频率、及转折后斜率的变化量。
可参看课本作业题5-8。
一样的求解思路)6. 已知系统的开环传递函数()(1)(5)g k K G s s s s =++,绘制该系统的根轨迹。
(本题10分) (说明:本题考查对 第四章第二节 系统根轨迹的绘制要点的理解,可参见课本141~155页的内容和例题4-4,4-14等。
大工20秋自动控制原理在线作业2答案
请核对试题是否一样在下载,大工20秋《自动控制原理》在线作业2试卷总分:100 得分:100一、单选题(共15 道试题,共75 分)1.根轨迹是指当系统开环传递函数中某一参数()时,闭环特征方程式的根在s平面上运动的轨迹。
A.从正无穷变到负无穷B.从负无穷变到1C.从零变到无穷D.从1变到无穷答案:C2.()是满足开环传递函数等于零的点。
A.开环极点B.开环零点C.闭环极点D.闭环零点答案:B3.()是绘制根轨迹的依据。
A.辐角条件B.幅值条件C.开环增益D.开环零点答案:A4.根轨迹终止于()。
A.开环极点B.开环零点C.闭环极点D.闭环零点答案:B5.根轨迹的分支数等于特征方程的阶次,即()。
A.开环零点数mB.开环极点数nC.开环零点数m和开环极点数n中的较大者D.开环零点数m和开环极点数n中的较小者答案:C6.实轴上属于根轨迹的部分,其右边开环零、极点的个数之和为()。
A.奇数B.偶数C.零D.正数答案:A7.幅值比随()变化的特性称为幅频特性。
A.时间B.频率C.角速度D.振幅答案:B8.()与传递函数一样,都表征了系统的内在规律。
A.幅频特性B.相频特性C.根轨迹D.频率特性答案:D9.比例环节的相频特性为()。
A.0°B.60°C.90°D.180°答案:A10.一阶滞后环节指的是()。
A.比例环节B.惯性环节C.积分环节D.振荡环节答案:B11.具有()的系统,最小相位系统的相角变化范围最小。
A.相同幅频特性B.不同幅频特性C.相同相频特性D.不同相频特性答案:A12.对于稳定的最小相位系统,幅值裕量(),一阶和二阶系统的幅值裕量为无穷大。
A.等于零B.等于1C.大于1D.小于1答案:C13.开环频率特性所提出的性能指标不包括()。
A.剪切频率B.相角裕度C.幅值裕度D.带宽频率答案:D14.顺馈校正指的是()。
A.前馈校正B.反馈校正C.串联校正D.并联校正答案:A15.PD调节器又称为()。
华南理工大学网络教育自动控制原理-随堂练习答案
自动控制原理随堂练习第一章绪论答题: A. B. C. D.答题: A. B. C. D.答题: A. B. C. D.答题: A. B. C. D.答题: A. B. C. D.答题: A. B. C. D.A. B. C.A. B. C.A. B. C.A. B. C.答题:对. 错答题:对. 错答题: A. B. C. D. 答题: A. B. C. D. 答题: A. B. C. D. 答题: A. B. C. D.某系统的传递函数为,该传递函数有(答题: A. B. C. D.某典型环节的传递函数是,则该环节是(答题: A. B. C. D.已知系统的单位脉冲响应函数是,则系统的传递函数是(A. B. C. D.答题: A. B. C. D.答题: A. B. C. D.某系统的传递函数是,则该可看成由(答题: A. B. C. D.答题: A. B. C. D. 答题: A. B. C. D. 答题:对. 错答题:对. 错答题:对. 错.闭环极点为的系统.闭环特征方程为的系统.阶跃响应为的系统.脉冲响应为的系统答题: A. B. C. D..最大超调量 D答题: A. B. C. D.已知二阶系统的传递函数是,则该系统属于答题: A. B. C. D.答题: A. B. C. D.已知系统的开环传递函数为,则其型别为(答题: A. B. C. D.已知系统的开环传递函数为,则该系统的开环增益为答题: A. B. C. D.若某负反馈控制系统的开环传递函数为,则该系统的闭环特征方程为. B.. D答题: A. B. C. D.某单位反馈系统的开环传递函数为,. B. C. D.答题: A. B. C. D.答题: A. B. C. D.系统在作用下的稳态误差,说明(.系统型别 B答题: A. B. C. D.答题: A. B. C. D. 答题: A. B. C. D. 答题: A. B. C. D..最大超调量 DA. B. C.A. B. C.16.特征方程最靠近虚轴的根和虚轴的距离表示系统的稳定裕度,越大则系统的稳定性越低。
自动控制原理完整版课后习题答案
1 请解释下列名字术语:自动控制系统、受控对象、扰动、给定值、参考输入、反馈。
解:自动控制系统:能够实现自动控制任务的系统,由控制装置与被控对象组成;受控对象:要求实现自动控制的机器、设备或生产过程扰动:扰动是一种对系统的输出产生不利影响的信号。
如果扰动产生在系统内部称为内扰;扰动产生在系统外部,则称为外扰。
外扰是系统的输入量。
给定值:受控对象的物理量在控制系统中应保持的期望值参考输入即为给定值。
反馈:将系统的输出量馈送到参考输入端,并与参考输入进行比较的过程。
2 请说明自动控制系统的基本组成部分。
解:作为一个完整的控制系统,应该由如下几个部分组成:①被控对象:所谓被控对象就是整个控制系统的控制对象;②执行部件:根据所接收到的相关信号,使得被控对象产生相应的动作;常用的执行元件有阀、电动机、液压马达等。
③给定元件:给定元件的职能就是给出与期望的被控量相对应的系统输入量(即参考量);④比较元件:把测量元件检测到的被控量的实际值与给定元件给出的参考值进行比较,求出它们之间的偏差。
常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电桥等。
⑤测量反馈元件:该元部件的职能就是测量被控制的物理量,如果这个物理量是非电量,一般需要将其转换成为电量。
常用的测量元部件有测速发电机、热电偶、各种传感器等;⑥放大元件:将比较元件给出的偏差进行放大,用来推动执行元件去控制被控对象。
如电压偏差信号,可用电子管、晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大器和功率放大级加以放大。
⑦校正元件:亦称补偿元件,它是结构或参数便于调整的元件,用串联或反馈的方式连接在系统中,用以改善系统的性能。
常用的校正元件有电阻、电容组成的无源或有源网络,它们与原系统串联或与原系统构成一个内反馈系统。
3 请说出什么是反馈控制系统,开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点?解:反馈控制系统即闭环控制系统,在一个控制系统,将系统的输出量通过某测量机构对其进行实时测量,并将该测量值与输入量进行比较,形成一个反馈通道,从而形成一个封闭的控制系统;开环系统优点:结构简单,缺点:控制的精度较差;闭环控制系统优点:控制精度高,缺点:结构复杂、设计分析麻烦,制造成本高。
2019-2020华工网络自动控制原理随堂练习答案
第一章绪论1.(单选题)闭环系统的特点不包含下列哪项()。
A.负反馈B.控制精度较低C.可减少或消除偏差D.适应性好答题:A.B.C.D.(已提交)参考答案:B问题解析:2.(单选题)系统采用负反馈形式连接后,则()。
A.一定能使闭环系统稳定B.系统动态性能一定会提高C.一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除D.需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能答题:A.B.C.D.(已提交)参考答案:D问题解析:3.(单选题)自动控制系统中根据某种函数规律变换控制信号,以利于改善系统的动态品质或静态性能的元件是()。
A.比较元件B.校正元件C.测量反馈元件D.执行元件答题:A.B.C.D.(已提交)参考答案:B问题解析:4.(单选题)闭环控制系统的基本环节有给定输入、比较元件、控制对象、执行元件、()等环节。
A.测量反馈元件B.积分元件C.微分元件D.比例元件答题:A.B.C.D.(已提交)参考答案:A问题解析:5.(单选题)火炮自动瞄准系统的输入信号是任意函数,这就要求被控量高精度地跟随给定值变化,这种控制系统叫()。
A.恒值调节系统B.离散系统C.随动控制系统D.数字控制系统答题:A.B.C.D.(已提交)参考答案:C问题解析:6.(单选题)随动系统对()要求较高。
A.快速性B.稳定性C.准确性D.振荡次数答题:A.B.C.D.(已提交)参考答案:A问题解析:7.(单选题)衡量系统稳态精度的重要指标时()A.稳定性B.快速性C.准确性D.安全性答题:A.B.C.D.(已提交)参考答案:C问题解析:8.(单选题)下面不属于对控制系统基本要求的是()A稳定性;B快速性;C准确性;D预测性答题:A.B.C.D.(已提交)参考答案:D问题解析:9.(单选题)自动控制的基本方式不包括()。
A开环控制;B闭环控制;C复合控制;D计算机控制;答题:A.B.C.D.(已提交)参考答案:D问题解析:10.(单选题)实际的物理系统都是()。
计算机概论平时作业2020秋华南理工大学网络教育答案
计算机概论平时作业2020秋华南理工大学网络教育答案1、简述人工智能。
答:人工智能是研究人类智能活动的规律,构造具有一定智能的人工系统,让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作,也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。
2、简述虚拟内存。
答:虚拟内存英文全称Virtual Memory 别称虚拟存储器。
电脑中所运行的程序均需经由内存执行,若执行的程序占用内存很大或很多,则会导致内存消耗殆尽。
为解决该问题,Windows 中运用了虚拟内存技术,即匀出一部分硬盘空间来充当内存使用。
当内存耗尽时,电脑就会自动调用硬盘来充当内存,以缓解内存的紧张。
3、简述计算机总线工作原理。
答:总线是能按照固路线,来回不停传输运作的比特,这些线路在同一时间内都仅能负责传输一个比特。
因此,必须同时采用多条线路才能传送更多数据,而总线可同时传输的数据数就称为宽度,以比特为单位,总线宽度愈大,传输性能就愈佳。
总线的带宽(即单位时间内可以传输的总数据数)为:总线带宽= 频率x 宽度。
当总线空闲且一个器件要与目的器件通信时,发起通信的器件驱动总线,发出地址和数据。
其他以高阻态形式连接在总线上的器件如果收到(或能够收到)与自己相符的地址信息后,即接收总线上的数据。
发送器件完成通信,将总线让出(输出变为高阻态)。
4、简述计算机编码及常用编码。
答:计算机常用编码如下:1>Base64 是网络上最常见的用于传输8Bit 字节代码的编码方式之一2>ASCll 字符集:美国信息互换标准代码,是基于罗马字母表的一套电脑编码系统,主要显示英语和一些西欧语言,是现今最通用的单字节编码系统。
3>GB2312 字符集:信息交换用汉字编码字符集。
是中国标准的简体中文字符集,它所收录的汉字已经覆盖99.75%的使用频率,在中国大陆和新加坡广泛使用。
4>GBK 字符集:GB2312 字符集的扩展,它收录了21886 个符号,它分为汉字区和图形符号区,汉字区包括21003 个字符。
(完整版)自动控制原理课后习题及答案
第一章绪论1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优弊端.解答: 1 开环系统(1)长处 :构造简单,成本低,工作稳固。
用于系统输入信号及扰动作用能早先知道时,可获得满意的成效。
(2)弊端:不可以自动调理被控量的偏差。
所以系统元器件参数变化,外来未知扰动存在时,控制精度差。
2闭环系统⑴长处:不论因为扰乱或因为系统自己构造参数变化所惹起的被控量偏离给定值,都会产生控制作用去消除此偏差,所以控制精度较高。
它是一种按偏差调理的控制系统。
在实质中应用宽泛。
⑵弊端:主要弊端是被控量可能出现颠簸,严重时系统没法工作。
1-2什么叫反应?为何闭环控制系统常采纳负反应?试举例说明之。
解答:将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反应。
闭环控制系统常采纳负反应。
由1-1 中的描绘的闭环系统的长处所证明。
比如,一个温度控制系统经过热电阻(或热电偶)检测出目前炉子的温度,再与温度值对比较,去控制加热系统,以达到设定值。
1-3试判断以下微分方程所描绘的系统属于何种种类(线性,非线性,定常,时变)?2 d 2 y(t)3 dy(t ) 4y(t ) 5 du (t ) 6u(t )(1)dt 2 dt dt(2) y(t ) 2 u(t)(3)t dy(t) 2 y(t) 4 du(t) u(t ) dt dtdy (t )u(t )sin t2 y(t )(4)dtd 2 y(t)y(t )dy (t ) (5)dt 2 2 y(t ) 3u(t )dt(6)dy (t ) y 2 (t) 2u(t ) dty(t ) 2u(t ) 3du (t )5 u(t) dt(7)dt解答: (1)线性定常(2)非线性定常 (3)线性时变(4)线性时变(5)非线性定常(6)非线性定常(7)线性定常1-4 如图 1-4 是水位自动控制系统的表示图, 图中 Q1,Q2 分别为进水流量和出水流量。
控制的目的是保持水位为必定的高度。
(完整版)自动控制原理试题答案
∑∆∆=i i i s s Q s H )()(1)(zidpngkongzhi1 闭环系统(或反馈系统)的特征:采用负反馈,系统的被控变量对控制作用有直接影响,即被控变量对自己有控制作用 。
2 典型闭环系统的功能框图。
自动控制 在没有人直接参与的情况下,通过控制器使被控对象或过程按照预定的规律运行。
自动控制系统 由控制器和被控对象组成,能够实现自动控制任务的系统。
被控制量 在控制系统中.按规定的任务需要加以控制的物理量。
控制量 作为被控制量的控制指令而加给系统的输入星.也称控制输入。
扰动量 干扰或破坏系统按预定规律运行的输入量,也称扰动输入或干扰掐入。
反馈 通过测量变换装置将系统或元件的输出量反送到输入端,与输入信号相比较。
反送到输入端的信号称为反馈信号。
负反馈 反馈信号与输人信号相减,其差为偏差信号。
负反馈控制原理 检测偏差用以消除偏差。
将系统的输出信号引回插入端,与输入信号相减,形成偏差信号。
然后根据偏差信号产生相应的控制作用,力图消除或减少偏差的过程。
开环控制系统 系统的输入和输出之间不存在反馈回路,输出量对系统的控制作用没有影响,这样的系统称为开环控制系统。
开环控制又分为无扰动补偿和有扰动补偿两种。
闭环控制系统 凡是系统输出端与输入端存在反馈回路,即输出量对控制作用有直接影响的系统,叫作闭环控制系统。
自动控制原理课程中所讨论的主要是闭环负反馈控制系统。
复合控制系统 复合控制系统是一种将开环控制和闭环控制结合在一起的控制系统。
它在闭环控制的基础上,用开环方式提供一个控制输入信号或扰动输入信号的顺馈通道,用以提高系统的精度。
自动控制系统组成 闭环负反馈控制系统的典型结构如图1.2所示。
组成一个自动控制系统通常包括以下基本元件 .给定元件 给出与被控制量希望位相对应的控制输入信号(给定信号),这个控制输入信号的量纲要与主反馈信号的量纲相同。
给定元件通常不在闭环回路中。
2.测量元件 测量元件也叫传感器,用于测量被控制量,产生与被控制量有一定函数关系的信号。
电子技术·平时作业2020秋华南理工大学网络教育答案
计算题(2020年)(请写出完整计算过程,并画出计算中涉及的图)1.如图1所示,求支路电流I1、I2、I3和I4。
图12.如图2所示,求支路电流I1、I2和I3。
图2解(1)(2)(3)方程组得3.如图3所示,求支路电流I1和I2。
图34.如图4所示,求支路电流I1、I2和I3。
图45. 如图5所示,开关S闭合前电路已处于稳态,t=0时将开关S闭合。
求开关闭合后电容电压u c(t)和电流i c(t)图56. 如图6所示,开关S断开前电路已处于稳态,t=0时将开关S断开。
求开关断开后电容电压u c(t)和电流i c(t)。
图67. 如图7所示,开关S闭合前电路已处于稳态,t=0时将开关S闭合。
求开关闭合后电容电压u c(t)。
图78.如图8所示,开关S断开前电路已处于稳态,t=0时将开关S断开。
求开关断开后电容电压u c(t)和电流i c(t)。
图89.如图9所示放大电路中,U cc=12V,β=37.5,R B=300kΩ,R C=4kΩ,R L=4kΩ,晶体管为硅管,U BE=0.7V。
[其中26300(1)beCrIβ≈++进行计算]。
(1)计算放大电路的静态工作点I B、I C、U CE。
(2)画出电路微变等效电路图。
(3)计算电压放大倍数A u、输入电阻r i、输出电阻r o。
图910. 如图10所示分压式偏置放大电路中,U cc=12V,β=50,R B1=50kΩ,R B2=20kΩ,R E=2.7kΩ,R C=5kΩ,R L=5kΩ。
晶体管为硅管,U BE=0.7V。
[其中26300(1)beCrIβ≈++进行计算]。
(1)计算放大电路的静态工作点I B、I C、U CE。
(2)画出电路微变等效电路图。
(3)计算电压放大倍数A u、输入电阻r i、输出电阻r o。
图1011. 如图11所示放大电路中,U cc=12V,β=50,R B=240kΩ,R C=3kΩ,R L=2kΩ。
晶体管为硅管,U BE=0.7V。
自动控制原理课后题答案
的稳态分量为
稳态误差为
所以,稳态误差为
3-16如图3-2所示的控制系统结构图,误差 在输入端定义,扰动输入 .
(1)试求 时,系统在扰动输入下的稳态输出和稳态误差。
(2)若 ,其结果又如何?
(3)在扰动作用点之前的前向通道中引入积分环节 ,对其结果有何影响?
在扰动作用点之后的前向通道中引入积分环节 ,对其结果又有何影响?
解:
由题得,特征方程是
列劳斯表
由题意,令 所在行为零得
由 行得
解之得 ,所以振荡角频率为
3-8已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ,试确定系统稳定时的 值范围。
解:
由题可知系统的特征方程为
列劳斯表如下
由劳斯稳定判据可得
解上述方程组可得
3-9系统结构如图3-1所示, ,定义误差 ,
(1)若希望图a中,系统所有的特征根位于 平面上 的左侧,且阻尼比为0.5,求满足条件的 的取值范围。
由于本例是I型系统,其 , ,故在 作用下,其稳态误差
必有
于是,即能保证系统稳定,又满足对系统稳态误差要求的各参数之间的条件为
3-14设单位反馈系统的开环传递函数为 。试用动态误差系数法求出当输入信号分别为 时,系统的稳态误差。
解:
系统的误差传递函数为
所以有
对上式进行拉氏反变换可得
(1)
当 时,显然有
(3)根据误差系数的定义式可得
3-13设单位反馈系统的开环传递函数
输入信号为
其中 , , , i, , 均为正数,a和b为已知正常数。如果要求闭环系统的稳态误差 < ,其中 ,试求系统各参数满足的条件。
解:首先系统必须是稳定的,系统的闭环特征方程为
电力系统自动装置·平时作业2020秋华南理工大学网络教育答案
电力系统自动装置课堂作业1.答:AAT装置由低压起动和自动合闸两部分组成。
低压起动部分的作用是:当母线因各种原因失去电压时,断开工作电源。
自动合闸部分的作用是:在工作电源断路器断开后,将备用电源断路器投入。
2.答:明备用方式是指备用电源在正常情况下不运行,处于停电备用状态,只有在工作电源发生故障时才投入运行的备用方式。
暗备用方式是指两个电源平时都作为工作电源各带一部分自用负荷且均保留有一定的备用容量,当一个电源发生故障时,另一个电源承担全部负荷的运行方式。
3.答:重合闸前加速保护是指当线路上发生故障时,靠近电源侧的保护首先无选择性瞬时动作跳闸,而后借助自动重合闸来纠正这种非选择性动作。
自动重合闸后加速是指当线路发生故障时,首先保护有选择性动作切除故障,重合闸进行一次重合。
若重合于瞬时性故障,则线路恢复供电;如果重合于永久性故障上,则保护装置加速动作,瞬时切除故障。
前加速保护的优点:(1)能快速地切除瞬时性故障。
(2)使瞬时性故障不至于发展成永久性故障.从而提高重合闸的成功率。
(3)使用设备少,只需装设一套重合闸装置,简单、经济。
后加速保护的的优点:(1)第一次有选择性的切除故障,不会扩大停电范围。
(2)保证永久性故障能瞬时切除,并仍然是有选择性的。
(3)和前加速保护相比,使用中不受网络结构和负荷条件的限制。
4. 答:在双电源线路上采用自动重合闸装置时,必须考虑两个特殊的问题,即故障点断电时间问题和同步问题。
对于故障点断电时间问题,因为当线路发生故障时,线路两侧的继电保护可能以不同的时限跳开两侧的断路器,这种情况下只有两侧的断路器都跳开后,故障点才完全断电,所以重合闸应加较长的延时,即考虑要故障点断电时间问题。
对于同步时间问题,因为当线路发生故障,两侧断路器跳闸后,线路两侧电源之间电动势夹角摆开,甚至有可能失去同步。
所以,后重合侧重合时应考虑是否允许非同步合闸和进行同步检定的问题。
5. 答:在设计线路重合闸装置时,把单相重合闸和三相重合闸综合在一起考虑,即当发生单相接地故障时,采用单相重合闸方式,而发生相间短路时,采用三相重合闸方式,综合这两种重合闸方式的装置,称为综合重合闸装置。
自动控制原理完整版课后习题答案
1 请解释下列名字术语:自动控制系统、受控对象、扰动、给定值、参考输入、反馈。
解:自动控制系统:能够实现自动控制任务的系统,由控制装置与被控对象组成;受控对象:要求实现自动控制的机器、设备或生产过程扰动:扰动是一种对系统的输出产生不利影响的信号。
如果扰动产生在系统内部称为内扰;扰动产生在系统外部,则称为外扰。
外扰是系统的输入量。
给定值:受控对象的物理量在控制系统中应保持的期望值参考输入即为给定值。
反馈:将系统的输出量馈送到参考输入端,并与参考输入进行比较的过程。
2 请说明自动控制系统的基本组成部分。
解:作为一个完整的控制系统,应该由如下几个部分组成:①被控对象:所谓被控对象就是整个控制系统的控制对象;②执行部件:根据所接收到的相关信号,使得被控对象产生相应的动作;常用的执行元件有阀、电动机、液压马达等。
③给定元件:给定元件的职能就是给出与期望的被控量相对应的系统输入量(即参考量);④比较元件:把测量元件检测到的被控量的实际值与给定元件给出的参考值进行比较,求出它们之间的偏差。
常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电桥等。
⑤测量反馈元件:该元部件的职能就是测量被控制的物理量,如果这个物理量是非电量,一般需要将其转换成为电量。
常用的测量元部件有测速发电机、热电偶、各种传感器等;⑥放大元件:将比较元件给出的偏差进行放大,用来推动执行元件去控制被控对象。
如电压偏差信号,可用电子管、晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大器和功率放大级加以放大。
⑦校正元件:亦称补偿元件,它是结构或参数便于调整的元件,用串联或反馈的方式连接在系统中,用以改善系统的性能。
常用的校正元件有电阻、电容组成的无源或有源网络,它们与原系统串联或与原系统构成一个内反馈系统。
3 请说出什么是反馈控制系统,开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点?解:反馈控制系统即闭环控制系统,在一个控制系统,将系统的输出量通过某测量机构对其进行实时测量,并将该测量值与输入量进行比较,形成一个反馈通道,从而形成一个封闭的控制系统;开环系统优点:结构简单,缺点:控制的精度较差;闭环控制系统优点:控制精度高,缺点:结构复杂、设计分析麻烦,制造成本高。
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7、
1、答:
1)超前校正又称为微分校正,网络的输出信号在相位上总是超前于输入信号。
其特点是使校正后的系统截至频率增大,通频带变宽,提高了响应的快速性;同时增大了相角的稳定裕度,提高了相对的稳定性;但是高频抗干扰能力下降。
2)滞后校正又称为积分校正,网络的输出信号在相位上总是滞后于输入信号。
其特点是使校正后的系统截至频率下降,通频带变窄,降低了响应的快速性;同时增大了相角的稳定裕度,提高了相对稳定性。
3)滞后-超前校正又称为积分-微分校正,兼具超前校正和滞后校正的优点,适
合在稳态和动态性能均要求很高的系统中。
2、答:
1)为了好不失真地把原信号复现出来,采样角频率ω;必须大于或等于原信号上限频率ωmax的两倍,即为香农采样定理。
由于经过零阶保持器得到的阶梯信号在每个采样区间内的值均为常值,其导数为0,故称为零阶保持器。
2)零阶保持器的作用是使得采样信号在每个采样瞬间得采样值一直保持到下一个采样瞬时,从而使采样信号变成阶梯信号。