电子皮带秤自动配料集散控制系统结构和原理

?电子皮带秤自动配料集散控制系统结构和原理

1 概述

随着科学技术的日新月异，生产规模的扩大，工业生产过程自动控制程度也越来越高、手段也越来越先进，原有的生产配料装置远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染，提高产品的质量及经济效益是企业生产所必须面临的重大问题。

电子皮带配料系统是一种集散控制系统。它集计算机管理技术、过程控制技术、网络通讯技术自动控制技术计量技术新传感器技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活组态方便。

2自动配料系统

2.1 系统结构组成(以某钢厂7 台自动配料秤为例)

电子皮带秤（自动将皮带输送机上流过的散装物料进行连续累计的一种装置）自动配料系统主要由以下几部分组成：7 台储料仓、7 台圆盘给料机、7台自动皮带输送机（内嵌电子皮带秤、7台现场操作、1 台仪表控制柜（内嵌XK3210P型电脑积算仪和AI 型智能调节器等）、

1 台动力控制柜（内含PLC等）、1 台低压开关柜、

2 台变频器柜（内含7 台变频器）、1

台工业控制微型计算机及组态软件。

主要参数：

（1 ）圆盘给料机

电机型号为YSP160Mz- 4，功率11Kw，转速1140rpm，AC380V，50Hz。

（2 ）电子配料皮带秤

皮带宽度：1000mm；速度：0.5m/s；生产能力：110t/h （5 台），75t/h （2台）。

系统结构简图如图1 所示。

2.2 系统工作原理

2.2.1 比例调节（下料闭环控制）原理闭环控制过程主要是通过电子皮带秤对圆盘给料机输送的物料进行计量，由电脑积算仪接收称重信号和速度信号，经处理后转化为累计值和瞬时流量，并将累计、瞬时流量信号由RS- 485口传送给工业控制机（上位机）、并以4~20mA模拟电流信号传送给AI 调节器，AI 调节器将该信号与内部设定值进行比较运算后，输出4

20mA的模拟信号送给变频器，再由变频器去调节圆盘给料机的转速，当流量增大时，降低圆盘给料机的转速，反之提高圆盘给料机的转速，从而使得物料的流量和阶段累计量均保持在设定的范围内，进而得到可靠的产品质量。

闭环控制系统结构框图如图2 所示

2.2.2 系统工作原理

（1 ）集中监视、控制管理

工控机作为上位机，通过RS485 总线接口与电脑积算仪和人工智能调节器进行双向通讯，并通过RS232 接口与动力控制柜中的PLC进行双向通讯，并对整个生产过程进行监视，构成完整的配料系统。根据生产工艺过程的需要，用户可在工控机端设定参数、启停设备，并对整个配料系统进行管理和控制，打印报表。同时工控机还留有一个RS485 双向通讯接口，以备与其他工控机通讯。

（2 ）分散控制

脱离工控机，根据生产工艺过程的要求，直接向电脑积算仪和人工智能调节器输入参数，启动动力控制柜面板上的按钮即可进行系统自动工作；也可直接采取手动方式（就地或远程操作）使系统进行工作。

2.3 系统性能特点

2.3.1 系统的可靠性高

采用集散控制可使系统进行如下工作：手动工作；就地工作；脱离工控机后在智能控制仪表的支持下自动工作；上位机控制自动工作及由上位机通过串口向下位机送入设定配方参数实现自动工作，从而大大提高系统的可靠性。

2.3.2 产品的质量和生产效益好

生产过程中，根据生产过程的特点及工艺要求，通过自动控制系统和自动计量设备，可保证每种物料均在较高精度下进行运行（单机精度可达0.5% ），进而保证混合物料的精度（系统精度可达1.0% ），从而保证产品的质量，增加生产效益。

2.3.3 生产过程的处理能力强

根据生产过程的需要，在工控机内修改相应参数，即可满足不同工矿的需要，使系统适应生产过程的能力大大提高。

2.3.4 节约能源

系统动力部分的电机功率有11Kw×7=77Kw（以7 台11Kw电机计算），采用变频器进行控制，功率大约为40Kw左右，大大节约能源。

2.3.5 工作效率和生产管理水平高

由于采用自动化生产过程控制，不仅改变以前半工半机的工作方式，而且能对生产过程中的每一环节进行监控和控制，可减少现场操作人员的数量。同时由于全面实现自动化，有助于生产管理人员进行生产数据分析和趋势预测，从而大大提高工作效率和生产管理水平。

2.3.6 优化环境

系统采用变频控制，大大降低环境的噪声污染、减少动力启动对电网的冲击，整个设备采用全密封结构，大大减少粉尘对生产环境的污染。

2.4 软件

2.4.1 上位机单元

上位机采用研华工控机，21" 显示器，CPU接口卡PCA- 6179L和多端口通讯板PCL- 746+。

2.4.2 控制软件

采用北京亚控组态软件，它能与电脑积算仪和AI 智能调节器进行通讯：读取数据，发送数据；并与PLC进行通讯：读取I/O状态，发送I/O指令；具有报警、故障查询及打印功能；动态画面真实反映实时状态；工程设定及配方输入多样化，适应工况能力较强；软件设有不同的访问权限，可让不同权限的人员操作不同的内容。运行系统主画面如图3 所示。

2.4.3 控制软件的功能及特点

（1）决策调度全厂生产过程；

（2）集成全部过程控制系统；

（3）综合支持管理信息系统；

自动控制系统原理第五版课后问题详解完整版 2

第 一 章 1-1 图1-2是液位自动控制系统原理示意图。在任意情况下，希望液面高度c 维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。 图1-2 液位自动控制系统 解：被控对象：水箱；被控量：水箱的实际水位；给定量电位器设定水位r u （表征液位的希望值r c ）；比较元件：电位器；执行元件：电动机；控制任务：保持水箱液位高度不变。 工作原理：当电位电刷位于中点（对应r u ）时，电动机静止不动，控制阀门有一定的开度，流入水量与流出水量相等，从而使液面保持给定高度r c ，一旦流入水量或流出水量发生变化时，液面高度就会偏离给定高度r c 。 当液面升高时，浮子也相应升高，通过杠杆作用，使电位器电刷由中点位置下移，从而给电动机提供一定的控制电压，驱动电动机，通过减速器带动进水阀门向减小开度的方向转动，从而减少流入的水量，使液面逐渐降低，浮子位置也相应下降，直到电位器电刷回到中点位置，电动机的控制电压为零，系统重新处于平衡状态，液面恢复给定高度r c 。 反之，若液面降低，则通过自动控制作用，增大进水阀门开度，加大流入水量，使液面升高到给定高度r c 。 系统方块图如图所示： 1-10 下列各式是描述系统的微分方程，其中c(t)为输出量，r (t)为输入量，试判断哪些是线性定常或时变系统，哪些是非线性系统? （１） 222 ) ()(5)(dt t r d t t r t c ++=；

（２）)()(8) (6)(3)(2 233t r t c dt t dc dt t c d dt t c d =+++； （３） dt t dr t r t c dt t dc t )(3)()()(+=+； （４）5cos )()(+=t t r t c ω； （５） ?∞-++=t d r dt t dr t r t c ττ)(5) (6 )(3)(； （６）)()(2 t r t c =； （７）???? ?≥<=.6),(6,0)(t t r t t c 解：（1）因为c(t)的表达式中包含变量的二次项2 ()r t ，所以该系统为非线性系统。 （2）因为该微分方程不含变量及其导数的高次幂或乘积项，且各项系数均为常数，所以该系统为线性定常系统。 （3）该微分方程不含变量及其导数的高次幂或乘积项，所以该系统为线性系统，但第一项 () dc t t dt 的系数为t ，是随时间变化的变量，因此该系统为线性时变系统。 （4）因为c(t)的表达式中r(t)的系数为非线性函数cos t ω，所以该系统为非线性系统。 （5）因为该微分方程不含变量及其导数的高次幂或乘积项，且各项系数均为常数，所以该系统为线性定常系统。 （6）因为c(t)的表达式中包含变量的二次项2()r t ，表示二次曲线关系，所以该系统为非线 性系统。 （7）因为c(t)的表达式可写为()()c t a r t =?，其中 0(6) 1(6)t a t ?

电子控制系统的组成和工作过程

电子控制系统的组成和工作过程 一、教学分析 1．教材分析 本课是第一章第二节“电子控制系统的组成和工作过程”。从对比分析两种路灯控制系统的基本组成入手，再通过搭接一个路灯自动控制的电子模型，来学习电子控制系统的基本组成和工作过程，从而为学生学习后面各章提供了一把钥匙。 2．学情分析 学生在通用技术必修2的学习中，已学过关于控制系统的一些概念，例如输入、控制、输出，以及功能模拟方法的含义，但对电子控制系统内部电子元件，例如发光二极管、光敏电阻、三极管等的工作原理不太了解，教师可用通俗的语言补充解释其作用，以利于学生的学习。 二、教学目标 1．知识与技能目标 （1）知道电子控制系统的基本组成。 （2）能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。 2．过程与方法目标 （1）通过对两种路灯控制系统方框图的对照，知道电子控制系统的基本组成。 （2）通过搭接一个路灯自动控制的电子模型，加深对电子控制系统组成的理解。 3．情感态度和价值观目标 （1）激发学生动手尝试的兴趣和热爱技术的情感。 （2）提高学生比较及分析电子控制系统的能力。 三、教学重难点 1．重点 （1）电子控制系统的基本组成。 （2）能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。 2．难点 电子控制系统内部常见电子元件的工作原理。 四、教学策略 本节课程以多媒体技术为辅助教学手段，通过观察、基本知识讲授、小组探究、分析表达、技术试验、能力展示等教学方法和策略，在教师指导下，通过学生自主探究建构知识和技能。 五、教学准备 通用技术专用教室、多媒体、课件、路灯自动控制模型。 六、课时安排 共1课时 七、教学过程 （一）新课导入 教师展示：路灯自动控制模型 板书：第一章电子控制系统概述 第二节电子控制系统的组成和工作过程

电子皮带秤说明书样本

第一章技术参数及系统构成 ICS-20A、17A、14A系列电子皮带秤, 是在皮带输送系统中对散状物料进行连续计量的理想设备,具有结构简单、称量准确、使用稳定、操作方便、维护量少等优点, 不但适用于常规环境, 而且适用于酸、碱、盐及大气腐蚀环境。广泛地应用于冶金、电力、煤炭、矿山、港口、化工、建材等行业。 说明书主要对20A/17A、14A系列皮带秤系统的安装、运行、校准和维修等工作加以说明。有关扩展板( 打印和通讯) 仅作简要介绍。 1.1主要技术指标 1.1.1系统功能 动态累计误差: 20A皮带秤系统优于±0.5% 17A皮带秤系统优于±0.25% ICS-14A皮带秤系统优于±0.25% 称量能力: 6000t/h以下 皮带宽度: 500-2200mm 皮带速度: 0.1-4m/s 环境温度: 称架-20℃-60℃ 积算器-10℃-50℃ 1.1.2载荷传感器性能 非线性: 小于额定输出的0.05% 重复性: 小于额定输出的0.03%

滞后: 小于额定输出的0.03% 激励: 10VDC 1.1.3速度传感器 频率范围: 0-1.2KHZ 精确度0.05% 分辨率10-4米/秒 1.1.4 HN9001电脑积算器性能 精度: 优于0.05% 电源: 220V-15%+10%50HZ±2%;25V A 激励电压输出: 10±5%VDC 至速度传感器增速板输出: 未稳压的24V AC 累重显示输出: 八位带小数点, 最小显示0.01t 流量显示输出: 四位带小数点, 单位为每小时吨 远程累计输出: 在累重显示器上的每个计数相当于10kg、100kg、1t 电流输出: 可选择4-20mA或0-20mA, 输出电流正比于流量 打印接口: μP16打印机 通讯接口: 可选择RS-232或RS-485 开口尺寸; 285×140(宽×高) 重量输入: 一只或两只载荷传感器的毫伏级信号 速度输入: 数字速度传感器的脉冲信号 1.2系统组成及工作原理: 20A、17A、14A系列皮带秤由三个主要部分组成: 称重桥架、速度传感器和积算器。 装有载荷传感器的称重桥架, 安装于输送机的纵梁上, 称重托辊可检测皮

自动控制原理课后答案西工大版

一、 习 题 及 解 答 第1章习题及解答 1-1 根据图1-15所示的电动机速度控制系统工作原理图，完成： (1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态； (2) 画出系统方框图。 解 （1）负反馈连接方式为：，d a ?c b ?； （2）系统方框图如图解1-1 所示。 1-2 图1-16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。 图1-16 仓库大门自动开闭控制系统 解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，

偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。 1-3 图1-17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。 图1-17 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比，c u 增高，炉温就上升，c u 的高低由调压器滑动触点的位置，该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压f u 。f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较，得出所控制偏差电压，经电压放大器、功率放大器放大成后，作为 况下，炉温等于某个期望值e u a u 控制电动机的电枢电压。 在正常情T °C ，热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。此时，0=?=f r e u u u 故01，==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值。这时，炉子散失量正好等于从加热器吸的热取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。 当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以

申克电子皮带秤中文说明书

申克皮带秤技术资料 一、概述 VEG20610型仪农是用于计量和控制喂料设备的计量计算系统。该仪农适用于以下的控制系统: 1.定虽给料机 通过控制给料机的皮带速度，从而控制喂料流量。 2.带预料机的皮带秤 通过控制预料机来调整皮带负荷，从而控制喂料流量。 3.皮带秤 通过皮带速度控制皮带负荷，从而控制喂料流量。 二、前面板示意图 前而板示盘图VEG20610图1 显示2-1 。个字符，字符高度为6mm点阵，荧光显示，2行，每IT 205*7t∕h或单位是kg/h 右边: 设定给料量上行显示器左边：运行信息右边：可选择为实际流量、皮带负荷、皮带速度。下行显示器左边：事件信息 信号灯2-2信号灯O LED信号灯和3个红色的LED2个绿色的绿色信号灯：操作准备好。红色信号 灯：有故障或极限值超出信息。键盘2-3可触摸柔性薄膜键盘。键说明： Q 启动

θ停止

① 选择下行显示器显示内容/选择功能 θ 复位计数器 a 功能键，调用分配功能和事件信息FUNC 冈 DEL取消键，应答事件信息。删除输入数字。 放弃键，退出功能ESC θ ENT确认键，确认输入应答输入 修改键，准备输入，例如：输入设定流?DAT 叵） ??何 数字键输入负号和小数点 Q □ 显示参数定义2-4Vh 单位：kg%或I=喂料速率实际值单位 时间内通过皮带的物料量。 th 或单位：kg'h P=喂料速率设定值 依据设定值控制实际值。 单位：kg或 喂料时间 速度 kg∕nι单位: 控制模式 Z=累积量 X累积量=喂料速率m/s单位: Q=皮带负荷 Gra?wιmetrιc（重量模式）： V=输送皮带的 非控制模式Olumett1C（V容积模 式）: mA 单位: 控制器调节SY= 单位：控制偏差Xd = 仪表工彳乍方式2-5重量模式：控制模式。容积模式：非控制模式。显示，衣明是重量工作方式。“V”注：在上行显示器的左边显示“V”，衣明是容积匸作方式，没有计量原理2-6 I Q和皮带速度V,并把它们相乘,通过计算得到的结果是喂料率连续测量皮带负荷计算公式： I=QrM3600 nτ s

柴油发电机组控制系统工作原理

柴油发电机组控系统工作原理 LIXISE 作者： 作者：LIXISE 柴油发电机组控制系统工作原理和算法是相当的复杂，每个电路的设计都有其特定的算法来予以实现。柴油发电机组的控制器系统犹如发电机组的心脏，智能控制系统的使用大大提高了柴油发电机组的运行，保障了柴油发电机组的稳定工作，那么控制系统是通过何种原理和算法来实现呢？柴油发电机组的控制部分，数字式励磁控制器较传统的模拟电路励磁控制器具有精度高，反应快，控制算法适应性强，对于不同特性的电机只要通过调整程序参数就能适应，甚至可以实现更高端的自适应智能控制算法等优点。 一、数字励磁控制器软件实现与算法研究 主要是对数字式励磁控制器的软件和所采用的控制算法进行论述。首先对数字励磁控制器的主程序进行设计，然后对电量参数采集算法和智能励磁控制算法进行研究，并在ＣＰＵ上进行实现。为了实现精确的数字励磁控制，需要得到实时、精确的电量数据，而要获得实时、精确的电量数据，则需要采用交

流采样方法，并推导出交流采样下各个电量的计算公式，最终编写计算出电量数据的算法程序。交流采样是按一定的规律对被测信号的瞬时值进行采样，再按照一定的数学算法求出被测电量参数的测量方法。下面给出交流电压，交流电流，有功功率，无功功率，功率因素的各种算法中的离散公式。 二、数字式励磁控制器总体设计方案 工作电源：由于微处理器的工作电源要求，我们需要一个５Ｖ的稳定直流电源，信号调理电路的运算电路的供电需要一组±１２Ｖ的直流电源，另外，开关量输出需要驱动继电器，所以需要一个＋２４Ｖ的直流电源，为此我们需要设计一个电源转化模块得到系统正常工作所需的三组ＤＣ电源。 三、交流采样锁相环电路 要进行交流采样，通常需要进行同步采样，目前交流采样方式主要有硬件同步采样、软件同步采样和异步采样三种。硬件同步由硬件同步电路向ＣＰＵ提出中断实现同步。硬件同步电路有多种形式，常见的如锁相环同步电路等。硬件同步采样法是由专门的硬件电路产生同步于被测信号的采样脉冲。它能克服软件同步采样法存在截断误差等缺点，测量精度高。利用锁相频率跟踪原理实

电子皮带秤微机管理系统操作说明书

皮带秤微机管理系统 软 件 使 用 说 明 书

一、系统环境 1.硬件环境： ★主频133MHZ以上的CPU ★ 128M内存 ★ 20G的硬盘空间 ★显示器应支持24位真彩色，1024x768分辨率 ★键盘、鼠标 2.软件环境： ★ WINDOWS95或更高版本的WINDOWS 二、安装步骤 运行安装盘上SETUP.EXE程序，按回车键，直至安装完成，安装程序自动安装在默认目录下。 三、使用说明 本系统共由以下几个功能模块组成： 1．系统登录: 可以在用户名称对话框中直接输入用户名也可以输入用户编号(cjyh)，系统会自动取出其用户名称，系统超级用户默认密码为空。 2．启动界面： 3．初始数据

当按’是(Y)’时，系统会自动把上次程序退出时的仪表累计值从配置文件中读取出来，然后用当前最新的仪表值去减它，从而获得上次退出时各秤的上料数据，并包括程序退出期间的各秤仪表变化量。 当按’否(N)’时，系统将从新开始计量。 4．系统全貌： (a) 指示灯：显示当前系统运行状态 (b) 监控数据：仪表主累计、仪表瞬时流量、班累计、日累计、月累计。

5．菜单： 菜单框图： (1)班次设置（步骤如下） 注意：班次数―――为一天划分上班时间段的数量 班值数―――为具体工作的班组数量 此画面设定每天的班次数，班次名称，以及换班时间。 首先输入班次数，如上图输入“３”（表示每天分为３个上班时间段），然后点击“确定”按钮，在上面的表格中，依次修改每个班次的换班时间、班次名称等。 修改方法：点击要修改内容旁的向下按钮，然后输入或选择内容。“班次”的名称应互不相同。“班开始时间”应是从小到大。

自动控制系统原理 课后习题问题详解

第1章控制系统概述 【课后自测】 1-1 试列举几个日常生活中的开环控制和闭环控制系统，说明它们的工作原理并比较开环控制和闭环控制的优缺点。 解：开环控制——半自动、全自动洗衣机的洗衣过程。 工作原理：被控制量为衣服的干净度。洗衣人先观察衣服的脏污程度，根据自己的经验，设定洗涤、漂洗时间，洗衣机按照设定程序完成洗涤漂洗任务。系统输出量（即衣服的干净度）的信息没有通过任何装置反馈到输入端，对系统的控制不起作用，因此为开环控制。 闭环控制——卫生间蓄水箱的蓄水量控制系统和空调、冰箱的温度控制系统。 工作原理：以卫生间蓄水箱蓄水量控制为例，系统的被控制量（输出量）为蓄水箱水位（反应蓄水量）。水位由浮子测量，并通过杠杆作用于供水阀门（即反馈至输入端），控制供水量，形成闭环控制。当水位达到蓄水量上限高度时，阀门全关（按要求事先设计好杠杆比例），系统处于平衡状态。一旦用水，水位降低，浮子随之下沉，通过杠杆打开供水阀门，下沉越深，阀门开度越大，供水量越大，直到水位升至蓄水量上限高度，阀门全关，系统再次处于平衡状态。 开环控制和闭环控制的优缺点如下表 1-2 自动控制系统通常有哪些环节组成？各个环节分别的作用是什么？ 解：自动控制系统包括被控对象、给定元件、检测反馈元件、比较元件、放大元件和执行元件。各个基本单元的功能如下： （1）被控对象—又称受控对象或对象，指在控制过程中受到操纵控制的机器设备或过程。 （2）给定元件—可以设置系统控制指令的装置，可用于给出与期望输出量相对应的系统输入量。 （3）检测反馈元件—测量被控量的实际值并将其转换为与输入信号同类的物理量，再反馈到系统输入端作比较，一般为各类传感器。 （4）比较元件—把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的给定值进行比较，分析计算并产生反应两者差值的偏差信号。常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电桥等。 （5）放大元件—当比较元件产生的偏差信号比较微弱不足以驱动执行元件动作时，可通过放大元件将微弱信号作线性放大。如电压偏差信号，可用电子管、晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大器和功率放大级加以放大。 （6）执行元件—用于驱动被控对象，达到改变被控量的目的。用来作为执行元件的有阀、电动机、液压马达等。 （7）校正元件：又称补偿元件，它是结构或参数便于调整的元件，用串联或反馈的方式连接在系统中，以改善控制系统的动态性能和稳态性能。

自动控制原理

《自动控制原理》综合复习资料 一、简答题 1、常见的建立数学模型的方法有哪几种？各有什么特点？ 2、自动控制原理中，对线性控制系统进行分析的方法有哪些？ 3、给出梅逊公式，及其中各参数意义。 4、举例说明什么是闭环系统？它具有什么特点？ 5、系统的性能指标有哪些？ 6、幅值裕度，相位裕度各是如何定义的？ 7、画出自动控制系统基本组成方框结构图？ 8、减小稳态误差的措施主要有？ 9、闭环控制系统由哪几个基本单元组成？ 10、增加开环零、极点对根轨迹有什么影响？ 二、计算题 1、已知系统输入为i u ，输出为o u ，求出传递函数)(/)()(s U s U s G i o =。 2、试简化下图所示系统方框图求其传递函数： 3、已知某二阶系统的单位阶跃响应为()t t e e t c 10602.12.01---+=， 试求：（1）系统传递函数 ()() s R s C （5分） （2）确定系统阻尼比ξ、无阻尼振荡频率n ω。

4、设某系统的特征方程式为 0161620128223456=++++++s s s s s s 判断闭环系统的稳定性，若不稳定求其不稳定特征根个数。（利用劳斯判据） 5、RC 无源网络电路图如下图所示，试列写该系统的微分方程，并求传递函数Uc(s)/Ui(s)。 6、试简化下图所示系统方框图求其传递函数： 7、已知系统的结构图如所示： 当0=f K 、10=a K 时，试确定系统的阻尼比ξ、固有频率n ω和单位斜坡输 入时系统的稳态误差； 8、已知系统如下图所示，求系统的单位阶跃响应，并判断系统的稳定性。 9、RC 无源网络电路图如下图所示，试列写该系统的微分方程，并求传递函数Uc(s)/Uc(s)。 i u c u 1C 1R 2R 2C X r X c 10 S(S+1) 0.5S+1 G 1 G 2 G 3 H 1 H 2

集散控制系统原理及应用(何衍庆)书后题答案

一、填充题 1.微处理器，集中管理和分散控制 2.Honeywell，Emerson，Invensys，浙大中控的SUPCON、新华公司的XDPF、国电智深公司的EDPF等 3.分散过程控制装置、操作管理装置和通信系统 4.多层结构、多级结构和多重结构 5.可移植性、可操作性、可适宜性和可用性 6.组织人事的分散、地域的分散、功能的分散、负荷的分散 7.同步运转方式、待机运转方式、后退运转方式和多级操作方式 8.智能化现场设备，高层设备，互连的，全数字、串行、双向传输的、多分支结构 9.执行器传感器现场总线、设备现场总线和全服务现场总线 10.开放性、智能化、互操作性、环境适应性、分散控制 11.节省硬件数量和投资、节省安装费用和维护费用、多变量检测和传输、缩短安装时间和投运时间、消除模拟仪表通信的瓶颈现象、增大用户对产品的选择性 12.分散控制和集中管理，综合自动化的组成部分；通信和传输的差别，数字传输技术 13.现场总线数据传输速率、主站应用程序的大小和复杂程度；减少网络通信的吞吐量，保证一旦有通信要求就能立即实现通信、提高有效通信量、减少通信冲突的发生，保证通信的实时性、采用全双工通信模式和交换式以太网、采用塌缩的通信模型和通信协议、选用合适的现场总线仪表，减少通信量、采用发布方/预约接收方的通信结构等 14.采用全数字通信技术、标准化功能模块与标准化的功能模块应用进程、系统测试技术的标准化、故障自诊断，状态传递，故障时输出设置、冗余和容错技术、智能诊断和管理技术、故障隔离技术等 15.标准化、OPC技术、设备描述技术 16.由 17.可靠性、易操作性、可组态性、可扩展性、实时性、环境适应性、开放性和经济性 18.可靠度、平均无故障时间MTBF、到发生故障的平均时间MTTF、故障率 19.系统有两个相同部件组成，一个部件工作，另一个部件备用，组成冷后备冗余系统。假设单个部件的MTBF是100000h，则该冷后备冗余系统是（1，2）表决系统 20.机器、零件或系统是否被设计得很容易维修、进行维修的技术人员的维修和判断技能、维修所需的备品备件供应情况。维修度、平均修复时间、修复率、有效度 21.系统运行不易发生故障的设计、系统运行不受故障影响的设计、能迅速排除故障的设计 22.操作环境、操作功能、容错技术、安全性 23.显示功能、过程监视功能、操作功能， 24.多重确认、硬件保护、不予响应、分工管理、数据保护 25.硬件密钥方法、用户口令和通行字输入 26.J作为可编程的电子系统，在功能安全方面采取了（提高诊断的覆盖率、控制由硬件和软件设计引起失效的技术措施、控制由环境原因或影响引起的失效措施、控制操作过程失效的技术措施、在安全要求规范中避免失误的技术措施、设计和开发过程中避免引入故障的技术措施、集成过程中避免故障的技术措施、操作和维护规程中避免故障的技术措施、安全确认过程中避免失效的措施、安全接地技术）措施。 27.系统组态、控制组态、画面组态 28.结构参数、设置参数、可调整参数，输入参数、输出参数和内含参数 29.是否满足生产过程控制要求，是否可组成专用功能模块实现专用功能、功能模块

电控系统工作原理

电控系统工作原理 一、电控系统工作原理 随着科技进步和电子工业的发展，国产轿车采用电子控制燃油喷射系统的比率逐年增加，早在2000年，一汽—大众就宣布停止化油器式发动机的生产，产品全部采用电子控制燃油喷射系统。最早研究和开发汽油喷射式发动机的是德国博世(Bosch)公司，汽油喷射技术首先应用于飞机发动机，随着对汽车节能降耗、降低排放和提高舒适性、增加动力性的要求，这一技术被应用于汽车发动机上。目前，博世公司在这一领域的技术和产品仍处于世界领先地位。捷达王轿车就采用了博世公司最新开发的Motronic M3．8．2发动机电控管理系统，并根据中国的国情做了改进和匹配。Motronic M3．8．2发动机电控管理系统为电子控制多点燃油顺序喷射系统，闭环控制，其突出特点是喷油量及点火时刻综合控制。该系统由电子控制单元、传感器、执行器等组成，传感器为燃油喷射系统和点火系统所共用。 1．Motronic M3．8．2发动机电控管理系统的组成及工作原理 Motronic M3．8．2电控系统由电控单元(即ECU，俗称电脑)、发动机转速传感器(也称曲轴位置传感器)、空气流量传感器、节流阀体、进气温度传感器、冷却液温度传感器(发动机水温传感器)、k传感器(即氧传感器)、爆震传感器、相位传感器(也称凸轮轴位置传感器或霍尔传感器)、双点火线圈、油压调节器和喷油器等组成。 驾驶员通过节气门(俗称油门)控制发动机进气量，控制单元通过节气门位置传感器得知节气门开度，再综合发动机转速、空气流量、进气温度、λ探测值等各传感器及电子开关提供的信息，经分析、计算，确定出最佳喷油量和点火时刻，向喷油器和点火线圈发出喷油和点火指令。发动机转速和空气流量信号是ECU计算基本喷油量的主信号，ECU再根据进气温度传感器、冷却液温度传感器、A传感器、爆震传感器和节气门位置等信号对喷油量进行必要的修正，确定出实际喷油量，然后根据转速传感器得到的曲轴位置信号和相位传感器检测到的1缸压缩上止点信号，适时地向喷油器和点火线圈发出动作指令。 发动机工作可分为如下工况： (1)起动工况 发动机被起动机带动运转，当转速低于某值时，ECU识别出发动机处于起动工况，根据转速传感器、凸轮轴位置传感器、节流阀位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器等提供的信号，以及ECU中存储的最佳控制参数，计算出起动喷油量、点火角度和怠速直流电机的位置，并驱动喷油器和点火动力组件动作，使节气门处于起动位置，保证发动机顺利起动。发动机起动后，当转速超过某值时，则起动工况结束。捷达王轿车起动时，司机无需踏油门踏板、节气门会自动处于最佳起动位置。 (2)怠速工况 发动机起动后，怠速运转时，节流阀体内的怠速开关触点闭合，ECU根据此信号得知发动机处于怠速工况，同时根据冷却液温度传感器信号计算出目标转速(存储在ECU中的理论转速，温度越低，理论转速越高，以保证发动机在低温时稳定运转并快速暖机)，并与实际转速进行比较，根据转速差的正负和大小，使节气门处于目标位置，以保证发动机怠速转速达到目标值。KCU同时还通过改变点火提前角来稳定发动机怠速。捷达王发动机热车后怠速转速理论值设置为840r／mjn，怠速点火提前角设置为上止点前12°，这些值存储在ECU中，人工不能调整。 (3)运行工况 运行工况又包括部分负荷、全负荷、加减速过渡及被拖动等工况。ECU根据转

自动控制系统原理课后习题及问题详解

第一章绪论 1-1试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点. 解答：1开环系统 (1)优点:结构简单，成本低，工作稳定。用于系统输入信号及扰动作 用能预先知道时，可得到满意的效果。 (2)缺点：不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化， 外来未知扰动存在时，控制精度差。 2 闭环系统 ⑴优点：不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量 偏离给定值，都会产生控制作用去清除此偏差，所以控制精度较高。 它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。 ⑵缺点：主要缺点是被控量可能出现波动，严重时系统无法工作。 1-2 什么叫反馈？为什么闭环控制系统常采用负反馈？试举例说明之。 解答：将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。 闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证 明。例如，一个温度控制系统通过热电阻（或热电偶）检测出当前炉 子的温度，再与温度值相比较，去控制加热系统，以达到设定值。 1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型（线性，非线性，定常，时变）？ （1） 2 2 ()()() 234()56() d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+ （2） ()2() y t u t =+ （3） ()() 2()4() dy t du t t y t u t dt dt +=+ （4） () 2()()sin dy t y t u t t dt ω += （5） 2 2 ()() ()2()3() d y t dy t y t y t u t dt dt ++= （6） 2 () ()2() dy t y t u t dt += （7） () ()2()35() du t y t u t u t dt dt =++? 解答：（1）线性定常（2）非线性定常（3）线性时变（4）线性时变（5）非线性定常（6）非线性定常 （7）线性定常

集散控制系统必备知识

模块一集散控制系统必备知识 【任务目标】 1、通过与模拟控制系统比较，认识计算机控制系统及其组成。 2、了解计算机控制系统的应用类型、发展史。 3、了解计算机通信网络的概念和通信协议。 4、掌握集散控制系统的硬件结构。 5、了解集散控制系统的软件体系。 6、提高查阅资料和信息处理的能力、交流表达能力及团队合作能力。 【任务内容】 阅读能力训练环节 任务内容：了解本课程的性质、内容、任务及学习方法，对目前市场上所常用的计算机控制系统的使用情况进行了解和比较，掌握计算机控制系统的组成原理、信号处理原理；了解计算机通信基本知识，掌握通信网络基础知识及网络控制方法，了解集散控制系统的设计思想及其发展过程，掌握集散控制系统的基本概念、体系结构及各层次的主要功能，了解集散控制系统的软件体系，了解集散系统的组态软件。具体要求如下： 一、一般了解（表面了解） 1、会说目前市场上所常用的计算机控制系统的组成、类型及应用？ 2、会讲集散控制系统的设计思想及其发展过程？（背景、发展） 3、会说市场上常见的应用数据通信的例子。 4、会说常见通信网络的拓扑结构。 5、会讲集散控制系统是什么？（定义、特点、应用场合） 6、会说市场上起主导地位的集散控制系统有哪些？（品牌、分类、系列、型号、图片） 7、能说出三种以上市场上常用DCS的性价比。 8、能说出三种以上常用的集散控制系统的组态软件。 二、核心理解（内在理解） 1、能表述计算机控制系统的组成原理、信号处理原理。（结构、原理、特点）。 2、能正确表述集散控制系统的基本概念、体系结构及各层次的主要功能。 3、能够识别现有实训装置中集散控制系统的各个组成部分及相互联系。 三、根据上述要求，独立咨询相关信息，通过收集、整理、提炼完成表1-2～表1-5的填写训练，重点研究表1-3的相关内容，填写结果的参考评分标准见表1-7。 四、配分：本项目工时180分钟，满分为100分，比重70%。 综合能力训练环节 以小组为单位，总结上面任务的实施经验，并回答教师提出的问题。回答问题要求包含以下要素： 1）小组成员。 2）各成员的身份（以分工不同划分）。 3）经验总结报告主题及内涵。 4）小组共性经验（共性优点，共性缺点）。 5）小组个性经验（个性优点，个性缺点）。 6）存在的问题。 7）将如何改进或解决存在的问题。 8）给同学的建议。 9）回答核心问题： 10）回答限时：每小组5分钟，共60分钟。 11）配分：本项目工时90分钟，本项目满分100分，比重30%。

控制系统的工作过程及方式

控制系统的工作过程与方式 一、教学目标 1.通过案例分析，归纳控制系统的基本特征； 2.了解开环控制和闭环控制的特点； 3.分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程 4.学会用框图来归纳控制系统实例的基本特征，逐步形成理解和分析简单开环和闭环控制系统的一般方法 二、教学内容分析 本节是“控制与设计”第二节的内容，其内容包括“控制系统”、“开环控制系统与闭环控制系统的组成及其工作过程”是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后，进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统：开环控制和闭环控制，并熟悉它们工作原理和作用。 生活中不乏简单控制系统的应用，人们对此往往象看待日出日落一类自然景色般的习以为常。本部分内容的学习，正是要引导学生，从技术的角度、用控制的思维看周围的存在，分析其道理，理解其基本的组成和工作过程。 本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。本课要解决的重点是：开环控制系统的工作过程分析，用方框图描述开环控制系统的工作过程。 三、学习者分析 学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区。 四、教学策略： 1. 教法： 本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。通过富有吸引力的现实生活中的问题，使学生回想和体会控制系统的工作过程，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。 2. 学法： 鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是引导学生会学用系统框图来抽象概括控制系统、帮助分析和理解控制系统的组成及其工作过程的方法 五、教学资源准备 多媒体设备、相关图片资料、技术试验工具、材料等

ICS系列电子皮带秤说明书

ICS系列电子皮带秤 使 用 说 明 书

第一章序言 一：概论 ICS系列电子皮带秤是一种先进的微机控制动态称重仪表，是在皮带输送系统中对散状物料进行连续计量的理想设备，整机设计合理，紧凑，具有完善的称重合控制数学模型，并有多种输入，输出信号形式。其结构简单，称量准确，工作稳定，运行可靠，操作方便，维护量极少。不仅适用于常规环境，而且适用于酸，碱，盐及大气腐蚀环境。广泛的应用于冶金，电力，矿山，港口，化工，水泥，建材，粮食等行业。ICS系列电子皮带秤可根据你的选择提供各种高智能化仪表和进口传感器。 二：主要技术指标 1：系统性能 系统精度：ICS-17型为优于±0.25%；ICS-20型为优于±0.5% 仪表精度：优于±0.05% 称量围：1-6000t/h 皮带宽度：500-2200mm 皮带速度：0.05-4m/s 皮带输送机倾角：≤17° 适用托辊形式：三节槽型托辊及平托辊 环境温度：秤架为-30°-- +50°积算器为-10°-- +50° 2：载荷传感器性能 非线性：小于额定输出的0.03%FC 非重复性：小于额定输出的0.03%FC 滞后：小于额定输出的0.03%FC 允许短时过载：125% 激励电压：10VDC 3：速度传感器性能 频率围：0-1.2KHz 信号：0-30VAC 速度围：0.05-4m/s 4:积算器性能 精度：优于0.05% 电源：220V（-15%-+10%） 50HZ±2% 功率：50VA 重量输入：从一只，两只或四只称重传感器传来的毫伏信号 速度输入：从数字式传感器传来的脉冲信号 输出激励电压：10VDC 输出至速度传感器：24VDC（编码器用） 累计显示输出 流量显示输出 远程累计输出 电流输出：4-20MA 打印输出

分散型控制系统,集散控制系统行业内业称4C技术既C

分布式控制系统：(distributed control systems,简称DCS),又称为分散控制系统，分散型控制系统,集散控制系统.行业内业称4C技术既Control控制技术；Computer 计算机技术；Communication 通信技术；Cathode Ray Tube CRT显示技术。 分布式控制系统特点：高可靠性、开放性、灵活性、易于维护、协调性、功能齐全 分布式控制系统原理：分布式直流电源、环境条件、输入电源、输出功率及功耗 分布式控制系统的软件可分为系统软件、组态软件、应用软件 机器人系统【robot system】 由机器人和周边设备与工具组成的自动化作业系统。典型的机器人系统包括以下几个部分： 1、机器人本体和操作机，可以直接完成各种具体作业； 2、机器人控制器，用来控制机器人和完成数据存储，包括计算机系统和伺服系统两部分； 3、各种不同的作业工具，如焊枪和手爪等； 4、各种周边辅助设备； 5、为完成特殊任务而使用的传感器； 6、用于完成计算机管理、监控和计算机通信的通信系统。常见的机器人系统有弧焊机器人系统、喷涂机器人系统和切割机器人系统等。 详细参数：机器人系统一般由伺服电机，伺服电机控制卡单片机控制系统等组成 伺服控制系统：用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。又称随动系统。在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。 结构组成：机电一体化的伺服控制系统的结构,类型繁多,但从自动控制理论的角度来分析,伺服控制系统一般包括控制器,被控对象,执行环节,检测环节,比较环节等五部分。 比较环节：比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号的环节,通常由专门的电路或计算机来实现。 控制器：控制器通常是计算机或PID控制电路,其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作。 执行环节：执行环节的作用是按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作.机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压,气动伺服机构等。 被控对象：机械参数量包括位移，速度，加速度，力，和力矩为被控对象。 检测环节：检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路。 系统分类：伺服系统的分类方法很多,常见的分类方法有以下三种 (1)按被控量参数特性分类. (2)按驱动元件的类型分类. (3)按控制原理分类. 技术要求：系统精度、稳定性、响应特性、工作频率

欧洲总线EI控制系统的工作原理及应用

欧洲总线EIB控制系统的工作原理及应用 一、EIB 系统工作原理 1、EIB 总线系统的发展进程 20 世纪80 年代中期，随着微电子技术和通讯技术的迅猛发展，自动控制领域尤其是工业界的过程控制领域对现场底层设备之间的通讯和控制问题提出了越来越高的要求，促使了控制技术的又一次大变革，即现场总线技术的产生。现场总线技术从出现开始，就以其在性能和结构上的巨大优势吸引了专家和用户的注意，众多知名的自动化集团公司纷纷独自或联合推出了各有特色的现场总线协议标准。这些优秀的总线标准在全世界得到了广泛的应用。 相对于对实时性、精确性及通讯效率等要求极高的工业自动化领域而言，建筑自动化领域的要求相对要低一些，从经济成本角度考虑，上面那些造价昂贵的现场总线技术并不非常适合于建筑领域。但是作为建筑本身的发展而言，随着用户对建筑提出的功能要求越来越高，满足这些功能而使用的现代化技术也日益复杂，在所谓的智能建筑中就集成了现代的通讯技术、微电子技术等多项尖端技术。这些技术的应用，不仅给建筑带来了较重的建设成本压力，其运行和维护的管理成本也越来越高，正是建筑对安全性、经济性、舒适性、应变性等各方面的不断提高的要求成为建筑领域的现场总线技术标准――欧洲安装总线（European Installation Bus）技术产生和发展的基础。 1990 年，欧洲著名的电气产品制造商为核心组成联盟，制定了

EIB 技术标准并成立了中立的非商业性组织EIBA（EIB Associate,欧洲安装总线协会），总部设在比利时的布鲁塞尔。这个协会的成立极大的推动了EIB 标准的发展，迄今为止，已有一百多家制造厂商成为了EIBA 的会员，按照开放的EIB 标准生产能够相互兼容和交互操作的各种元器件，各类产品品种多达4000 多种，几乎覆盖了建筑中各个行业和各种用途的需要。经过十多年的发展，EIB 不仅成为事实上的欧洲标准，也被成功地引入世界各地，2000 年时在IEC 国际现场总线标准大会上被作为提名国际标准之一。 1999 年，EIB 技术开始被引入中国，在短短的三年多时间内，以其优越的性能和质量获得了很大的成功，2001 年 3 月，为配合EIB 技术的推广，在同济大学建立了亚洲规模最大的EIB 认证技术培训中心。 2、EIB 总线系统基本原理 现代的建筑离开电是无法想象的。无论是传统的照明和插座，还是现代化的通讯、安保等技术，都离不开电源的供应。EIB 技术本身在传统电气安装技术基础上引入现场总线概念而发展起来的，它对传统电气安装技术而言是一次突破性的革命，它具有现场总线技术的核心优点如系统结构简单，设计、安装和维护方便，全分散控制等，解决了建筑由于涉及工种和功能过多而导致系统过于独立和操作复杂的问题，是当今技术领域非常优秀的技术标准。 2.1 总线传输介质

复印机的基本结构和工作原理

1复印机能快速、便捷的将文件、图片、书稿等图文资料进行复制，是办公室不可缺少的现代办公设备，因而得到了广泛的应用。 1、复印机的种类特点 由于复印机大都采用静电的方式进行复印，又被称之为静电复印机。新一代复印机从曝光、图文稿件的识别和图像信号的处理等过程中采用了数字技术，这种复印机被称为数码机（复印机）。 静电复印技术通常指的是利用静电和某些具有光电导特性的材料（感光鼓）在光的作用下从绝缘体变为导电体这一原理对被摄物（原稿）进行照相并以复印品的形式快速输出的复制技术。 在数码复印机中，曝光灯照射到放在原稿台上的原稿，得到的光照图像经过反光镜、镜头等光学系统照射到CCD图像传感器上，CCD将光图像变成电信号，再进行数字信号处理，CCD输出的电信号数字化后，再用数字信号控制激光器对感光鼓进行曝光，使感光鼓形成静电潜像。 2、复印机的基本结构和工作原理 2.1 静电复印的基本过程 静电复印过程可分为七个过程，即：预曝光、充电、图像曝光、显影、转印分离、定影和清洁七个步骤。如图1所示。 图1 静电复印的基本过程 如图2所示为一部典型复印机的内部结构示意图。有关成像和复印的结构图示于图3。

图2 复印机的整机结构示意图 图3 复印机的成像和复印相关部件示意图 感光鼓是复印机的核心部件，它位于复印机的中心部位，如图4所示。欲取下鼓组件要操作代码程序：打开前盖，接通电源开关，用细螺丝刀（或牙签）触发维修模式开关→面板上会显示“S”字符，然后操作*→3→*→006，复印机便自动使显影器与鼓组件分离。卸 下固定螺钉便可将鼓组件分离。鼓组件的结构如图5所示。

图4 复印机的内部结构（佳能NP-3825） 图5 鼓组件的结构 感光鼓是在旋转的过程中进行复印的，在旋转的过程中，连续复印直至完成一页的复印过程。因而许多零部件都安装在感光鼓的周围，如图6所示。 图6 感光鼓及相关部件

自动控制原理答案1

第一章 自动控制的一般概念习题及答案 班级_________ 学号_________ 姓名_________ 1-1 下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。 解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如下图所示。 1-2 根据图所示的电动机速度控制系统 工作原理图，完成： (1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负 反馈状态； (2) 画出系统方框图。 解：（1）负反馈连接方式为：d a ?，c b ?； （2）系统方框图如图所示。

1-3 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? 解：带上负载后，开始由于负载的影响，图(a)与(b)系统的端电压都要下降，但图(a)中所示系统能恢复到110伏而图(b)系统却不能。理由如下： 图(a)系统,当u低于给定电压时，其偏差电压经放大器K放大后，驱动电机D转 I增大，发电机的输出电压会升高，动，经减速器带动电刷，使发电机F的激磁电流 j 从而使偏差电压减小，直至偏差电压为零时，电机才停止转动。因此，图(a)系统能保持110伏不变。 图(b)系统，当u低于给定电压时，其偏差电压经放大器K后，直接使发电机激磁电流增大，提高发电机的端电压，使发电机G 的端电压回升，偏差电压减小，但不可 i=0，发电机就不能工作。即图(b)所示系统的稳能等于零，因为当偏差电压为0时， f 态电压会低于110伏。