自动控制原理答案.docx

第一章 习题答案
习 题
1-1 根据题 1-1 图所示的电动机速度控制系统工作原理图
将 a， b 与 c， d 用线连接成负反馈状态；
画出系统方框图。
1-2 题 1-2 图是仓库大门自动控制系统原理示意图。 试说明系统自动控制大门开闭的工
作原理，并画出系统方框图。
题 1-2 图 仓库大门自动开闭控制系统
1-3 题 1-3 图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。 分析系统的工作原理， 指出被
控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。
题 1-3 图 炉温自动控制系统原理图
1-4 题 1-4 图是控制导弹发射架方位的电位器式随动系统原理图。 图中电位器 P1 、P2 并
联后跨接到同一电源 E0 的两端，其滑臂分别与输入轴和输出轴相联结，组成方位角的给定
元件和测量反馈元件。 输入轴由手轮操纵； 输出轴则由直流电动机经减速后带动， 电动机采
用电枢控制的方式工作。
试分析系统的工作原理，指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。
题 1-4 图 导弹发射架方位角控制系统原理图
1-5
采用离心调速器的蒸汽
机转速控制系统如题 1-5 图所示。
其工作原理是： 当蒸汽机带动负载
转动的同时， 通过圆锥齿轮带动一
对飞锤作水平旋转。 飞锤通过铰链
可带动套筒上下滑动， 套筒内装有
平衡弹簧，套筒上下滑动时可拨动
杠杆，杠杆另一端通过连杆调节供
汽阀门的开度。 在蒸汽机正常运行
题 1-5 图 蒸汽机转速自动控制系统
时，飞锤旋转所产生的离心力与弹
簧的反弹力相平衡， 套筒保持某个高度，
使阀门处于一个平衡位置。
如果由于负载增大使蒸
汽机转速
下降，则飞锤因离心力减小而使套筒向下滑动，并通过杠杆增大供汽阀门的开
度，从而使蒸汽机的转速回升。同理，如果由于负载减小使蒸汽机的转速
增加，则飞锤
因离心力增加而使套筒上滑， 并通过杠杆减小供汽阀门的开度，
迫使蒸汽机转速回落。 这样，
离心调速器就能自动地抵制负载变化对转速的影响，使蒸汽机的转速
保持在某个期望值
附近。
指出系统中的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。
1-6
摄像机角位置自动跟踪系统如题
1-6 图所示。 当光点显示器对准某个方向时，
摄像
机会自动跟踪并对准这个方向。试分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量及给定量，
画出系统方框图。
题 1-6 图 摄像机角位置随动系统原理图
1-7 题 1-7 图 (a)， (b) 所示的系统均为电压调节系统。假设空载时两系统发电机端电压
均为 110V ，试问带上负载后，图 (a)，(b) 中哪个能保持 110V 不变，哪个电压会低于 110V ，为什么 ?
题 1-7 图 电压调节系统工作原理图
1-8 题 1-8 图为水温控制系统示意图。 冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热， 从而得到
一定温度的热水。 冷水流量变化用流量计测量。 试绘制系统方块图， 并说明为了保持热水温
度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？
1-9 许多机器，像车床、铣床和磨床，都配有跟随器，用来复现模板的外形。题 1-9 图
就是这样一种跟随系统的原理图。 在此系统中， 刀具能在原料上复制模板的外形。 试说明其
工作原理，画出系统方框图。
题 1-8 图 水温控制系统原理图