自动控制原理详解：水箱液位与大门控制系统分析

自动控制原理（孟庆明）是一本专为非自动化类学生编写的教材，由高等教育出版社出版，主要探讨了自动控制系统的基础理论和实践应用。书中详细解答了课程中的习题，帮助读者理解和掌握自动控制原理的核心概念。 在第一章中，学习者将接触到水箱液位的自动控制系统。被控对象是水箱的实际水位，执行元件如电机控制进水阀门，通过改变阀门开度来调节流量；测量元件如浮子和杠杆能感知水位变化；比较元件为电位器，根据设定的希望水位（r_h）调整电机的工作状态；放大元件包括放大器，确保信号处理的精确性；整个系统通过调节阀门来实现水位的自动控制，形成了一个完整的闭环控制系统。 另一个实例是关于仓库大门的自动控制，涉及门的位置控制。执行元件为电动机和绞盘，测量比较元件则是电位计，用于检测门的位置并与期望位置进行比较；当大门打开或关闭时，通过电动机驱动绞盘来改变门的状态，并通过电位计保持平衡。 对于电炉温度控制系统，书中的解答强调了被控对象——电炉，其输出是炉温，输入是加热器电压。放大元件包括电压放大器和功率放大器，用于信号的转换和增强；比较元件即电位计，用于比较设定的炉温与实际温度；测量元件采用热电偶来获取炉温信息，这些元件共同构成了一个能够自动调节电炉功率以维持设定温度的控制系统。 通过解决这些习题，学生可以深入理解控制系统的设计、分析和调试方法，以及各种元件在实际应用中的作用。这不仅有助于巩固理论知识，还为将来在工程实践中应用自动控制技术打下了坚实基础。