自动控制原理习题及答案解析

"自动控制原理答案【孟版】" 本文主要涉及的是自动控制原理的相关知识，具体包括控制系统的基本组成、职能方框图的分析以及不同控制系统的实例解析。这些内容是电子工程，尤其是自动化领域的基础，对于理解和设计自动控制系统至关重要。 在自动控制原理中，控制系统通常由以下几个关键部分构成： 1. **受控对象**：这是系统的目标，例如水箱液面、大门的位置或电炉的温度。在给定的例子中，水箱液面是受控对象，而门的位置和电炉炉温也是受控对象。 2. **被控量**：这是需要控制的物理量，如水箱的实际水位、门的位置以及电炉的温度。 3. **执行元件**：执行机构根据控制信号改变输入，以调整被控量。例子中的执行元件包括电机控制的进水阀门、电动机和绞盘。 4. **测量元件**：用于监测被控量，如浮子、电位计（电位器）和热电偶。它们将实际状态反馈给控制系统。 5. **比较计算元件**：通常是一个传感器，如电位器，用于比较实际值和期望值，产生偏差信号。 6. **放大元件**：将偏差信号放大成适合执行元件操作的控制信号，这里包括放大器和功率放大器。 7. **反馈机制**：通过比较实际值和期望值，形成负反馈，使得系统能自动调整以减少偏差。 在第一章的习题中，详细分析了水箱液位控制和仓库大门自动控制两个实例。水箱液位控制系统通过浮子和杠杆的机械装置，以及电位器和电动机的电气控制，实现了液位的自动调节。仓库大门的控制系统则利用电位计测量门的位置，并通过电动机和绞盘来调整门的开闭。 此外，电炉温度控制系统的输出是电炉的炉温，输入是加热器电压。热电偶作为测量元件检测炉温，电位计作为比较元件，通过电压放大器和功率放大器来调整加热器电压，实现温度控制。 这些基本概念和实例解析是理解自动控制原理的关键，对于电子专业学生在解决课后习题和深入理解控制系统设计原理具有重要指导意义。通过分析和应用这些知识，学生能够掌握如何构建和分析各种类型的自动控制系统。