《自动控制原理》是自动化及相关专业的重要课程,胡寿松主编的教材是该领域的一本经典。这门课程主要探讨如何设计和分析控制系统,确保系统的稳定性、性能和可靠性。课后答案对于学生深入理解概念、掌握计算方法至关重要。
1-3 仓库大门自动控制系统的工作原理:
这个系统是一个简单的闭环控制系统,其核心是通过比较实际位置与设定位置的差异来调整电机动作。当开门开关合上,电位器产生偏差电压(u1 > u2),偏差经过放大器放大后驱动电机正转,绞盘转动使大门上升。随着大门的提升,电位器滑动触头移动,直到桥路平衡(u1 = u2),电机停止,大门开启。相反,如果合上关门开关,电机反转,大门关闭,同样利用反馈机制保持位置精确。
1-4 液位自动控制系统的分析:
两种液位控制系统都是通过浮球作为传感器监测水位变化。在a)系统中,浮球通过杠杆调节进水阀门,保持水位恒定。当水位上升或下降,浮球位置改变,进水阀门开度相应调整。b)系统中,液位下降时,浮球触发电磁阀开启,进水直至水位恢复到设定值。
第二章 习题涉及动态微分方程的建立和拉普拉斯反变换的计算,这是控制系统理论中的基本技能。例如,动态微分方程描述了系统内部变量之间的关系,通过分析这些方程可以了解系统的动态响应。在给定的问题中,a)、b)、c)、d)、e)、f)等系统都对应着特定的动态方程,它们展示了比例(K)、积分(C)和微分(R)元件的组合,以及反馈的作用。类似系统具有相似的动态特性。
在2-2问题中,建立了多体动力学系统的微分方程,分析输入力f(t)和输出位移x2(t)之间的关系,展示了力学系统中力和位移的传递关系。而2-3问题则要求用部分分式法求解拉普拉斯反变换,这是信号处理和控制系统分析中常用的技术,用于将拉普拉斯变换表达式转化为易于求解的形式。
《自动控制原理》的学习涉及控制系统的基础理论、设计方法和分析工具,包括系统建模、稳定性分析、控制策略设计等。通过课后习题的解答,学生能深化对这些概念的理解,提高解决实际问题的能力。