《自动控制原理》习题解答：电机、大门与炉温控制系统详解

《自动控制原理》习题及解答01主要涵盖了课程中关键概念的实践应用和理论理解。章节一探讨了电动机速度控制系统的构建与分析。首先，问题1-1要求学生将电机速度控制系统的负反馈结构连接起来，通过图解展示了a、b与c、d之间的电气连接方式，以确保系统的稳定性。学生需要理解负反馈如何通过减小误差信号来稳定输出，这是控制系统设计的基本原则。 接着，通过题1-2的仓库大门自动控制系统，学生需理解开闭控制的工作原理。当接通开关时，系统利用电桥测量门的位置偏差，并经放大器处理后驱动伺服电动机动作，直至门达到预设位置。此过程体现了闭环控制系统的关键要素：输入、处理、反馈和输出。 题1-3聚焦于工业炉温自动控制系统，要求识别被控对象（加热炉）、被控量（炉温）和给定量（给定电压）。系统中，加热器的电压与炉温之间存在直接关系，温度变化通过调压器调节。通过热电偶测量实际温度并与给定值进行比较，产生偏差电压，进一步驱动电动机调整电枢电压，维持温度恒定。当温度偏离设定值时，系统会自动调节，恢复到平衡状态。 这些习题旨在帮助学生掌握控制系统的设计与分析方法，包括反馈机制、闭环控制、传感器的作用以及如何通过控制算法实现系统的稳定运行。通过解答这些问题，学生可以深入理解自动控制原理在实际工程中的应用，培养解决实际问题的能力。