控制與設(shè)計(jì)練習(xí)題(編輯修改稿)
2025-04-21 02:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 干擾因素對控制系統(tǒng)的影響。如果一個(gè)控制系統(tǒng)能夠很好地避開或抑制干擾，我們就認(rèn)為這個(gè)控制系統(tǒng)有較好的抗干擾性。 4．對于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案的形成．還必須分析并明確以下一些具體的問題。 (1)分析被控對象的基本特性。了解被控對象在正常的工作狀態(tài)下，其輸出量與輸入量之間的關(guān)系，分析控制系統(tǒng)有哪些干擾因素，輸出與干擾因素有何關(guān)系。 (2)分析被控量與控制量。如以分析聲控?zé)粝到y(tǒng)為例，聲音是輸入信號，被控對象是燈泡，被控量是燈的亮滅，控制量是電流。 (3)確定控制系統(tǒng)的構(gòu)成方案。在以上分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象的基本特性；根據(jù)控制精度、抗干擾性、經(jīng)濟(jì)性等方面，確定控制系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)。 (4)繪制控制系統(tǒng)的框圖。按確定的設(shè)計(jì)方案繪制控制系統(tǒng)的框圖，框圖內(nèi)容的表達(dá)要求完整。例題解析 【例1】普通家用調(diào)光臺(tái)燈的燈光亮度控制屬于( ) A．自動(dòng)控制 B．電子控制 Ｃ．機(jī)械控制 D．氣動(dòng)控制 答案：B （分析） 本題考查“控制的手段與方法”。所謂自動(dòng)控制和手動(dòng)控制是以控制過程中人工干預(yù)的不同情形來區(qū)分的。家用調(diào)光臺(tái)燈的燈光亮度的調(diào)整一般是用轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)旋鈕來實(shí)現(xiàn)的，故屬于手動(dòng)控制。若按照控制系統(tǒng)執(zhí)行部件的不同來區(qū)分，控制又可分為機(jī)械控制、氣動(dòng)控制、電子控制等，家用調(diào)光臺(tái)燈燈光亮度的調(diào)整是通過改變電子元件來實(shí)現(xiàn)的，故屬于電子控制。 【例2】下列關(guān)于控制系統(tǒng)工作過程的說法，正確的是( ) A．信息只能從輸入端傳至輸出端 B．信息只能從輸出端傳至輸入端 C．開環(huán)控制系統(tǒng)的信息只能從輸入端傳至輸出端 D．閉環(huán)控制系統(tǒng)的信息只能從輸出端傳至輸入端 答案：C （分析）本題考查控制系統(tǒng)的工作過程與方式?？刂葡到y(tǒng)在l_作過程中，若從信息的傳輸過程分析歸類．可以把控制系統(tǒng)分成開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩類。開環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理比較簡單，信息只從輸入端傳至輸出端，僅有一條路徑。它的缺點(diǎn)是控制的精確度不高。閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理比較復(fù)雜，信息流經(jīng)的路徑有兩條，一條是輸入端傳至輸出端，另一條是將輸出端信息反傳到輸入端的比較環(huán)節(jié)。它的優(yōu)點(diǎn)是有較高的控制精度和較強(qiáng)的抗干擾性能。 【例3】 自動(dòng)門的工作過程為：當(dāng)門口沒有人時(shí)，門是關(guān)閉的；當(dāng)有人來到門口時(shí)．門自動(dòng)打開；當(dāng)人離開門口一段時(shí)間后，門又自動(dòng)關(guān)閉。請根據(jù)上述的功能要求完成以下設(shè)計(jì)內(nèi)容： (1)確定自動(dòng)門的技術(shù)要求。 (2)如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門的打開和閉合。(提示：可以參照教科書97頁的齒輪齒條結(jié)構(gòu)) [提示](1)自動(dòng)門的技術(shù)要求可設(shè)計(jì)為當(dāng)人距離門1m(也可其他值)時(shí)，門自動(dòng)打開；在無人走動(dòng)的情況下門打開延遲l0s(也可其他值)后，門自動(dòng)關(guān)閉；門開啟的寬度應(yīng)為兩門的寬度之和。 (2)自動(dòng)門打開和閉合可選擇電動(dòng)機(jī)(轉(zhuǎn)動(dòng)變移動(dòng)結(jié)構(gòu))來實(shí)現(xiàn)，工作原理為電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)門打開；電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)門閉合。裝置結(jié)構(gòu)可采用齒輪齒條結(jié)構(gòu)。門開啟和閉合的行程還必須有行程開關(guān)控制。 （分析）本題考查控制系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)。、設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)需要確定其技術(shù)要求，自動(dòng)門的技術(shù)要求一般是指當(dāng)人離門為多少距離時(shí)門自動(dòng)打開：門打開延遲多少時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉；門開啟的寬度為多大。根據(jù)門的結(jié)構(gòu)和重量確定采用執(zhí)行裝置的類型。 【例4】聲控?zé)暨m用于多種場合，如在公共樓道里安裝聲控?zé)艏确奖?，又安全。它與普通的電燈控制電路相比，去掉了手動(dòng)開關(guān)，而增設(shè)了聲傳感器、控制器和電子開關(guān)。其中聲傳感器的靈敏度可調(diào)整。以適應(yīng)不同場合使用的需要。請根據(jù)聲控?zé)舻墓δ芊治觯? (1)聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)的輸入和輸出是什么?兩者的關(guān)系怎樣? (2)聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)的被控量和控制量是什么? (3)聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)為什么可以采用開環(huán)控制系統(tǒng)? (4)畫出聲控?zé)糸_環(huán)控制系統(tǒng)的框圖。 [提示] (1)聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)的輸入量是聲響；輸出量是燈泡中的電流。兩者的關(guān)系是聲強(qiáng)達(dá)到某給定值時(shí)燈亮：聲強(qiáng)達(dá)不到某給定值時(shí)燈滅。 (2)聲控?zé)艨刂葡到y(tǒng)的被控量是燈的亮、滅，控制量是電流。 (3)聲控?zé)艨刂?
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