王万良《自动控制原理》第二版习题详解

"自动控制原理 答案 - 第二版 王万良版，包含详细解答过程，适用于浙江工业大学课程，由高等教育出版社于2008.6/2009.3出版" 自动控制原理是研究控制系统动态行为和设计理论的一门学科，它在工程、科学和许多其他领域中具有广泛的应用。王万良教授的《自动控制原理》第二版是一本深入浅出的教材，包含了丰富的例题和习题，旨在帮助学生理解和掌握自动控制系统的概念和分析方法。 1. 开环与闭环控制系统：自动控制系统的两种基本架构。开环控制系统依赖于预设的输入，其输出不受系统实际输出影响，例如原始的蒸汽机速度控制系统。而闭环控制系统则形成了一个反馈回路，系统的输出会反过来影响系统的行为，如直流电动机自动调速系统。这种反馈机制使得闭环系统具有更好的稳定性和性能。 2. 系统方框图绘制：在分析控制系统时，方框图是一种简化表示系统各个组成部分及其相互关系的工具。例如，在习题1.2中，需要将a与d相连，b与c相连，形成负反馈系统，并绘制系统方框图。这种图形表示有助于理解信号的传递路径和控制信号如何影响系统响应。 3. 液位自动控制系统：这是一种常见的闭环控制系统实例，如图题1.3所示。系统通过浮子、电位器、电动机和控制阀等组件，维持液面高度恒定。当液位变化时，浮子会改变电位器的电阻值，进而调整电动机的转动方向和速度，控制阀门开度，从而调节流入或流出的水量，确保液面稳定。 4. 微分方程分析：自动控制系统的行为通常用微分方程描述。在习题1.4中，需要分析给定的微分方程，判断它们是否线性、定常或时变。线性系统遵循叠加原理，即输入的线性组合产生输出的线性组合；定常系统不随时间变化，时变系统则不然；非线性系统则不满足线性特性。通过分析这些方程，可以了解系统动态特性和稳定性。 自动控制原理的学习涵盖了数学建模、稳定性分析、控制器设计等多个方面，包括传递函数、根轨迹法、频率响应法等经典分析方法。王万良教授的教材通过详尽的解答过程，帮助学习者逐步掌握这些核心概念，为解决实际工程问题打下坚实基础。