控制與設計練習題(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。如果一個控制系統(tǒng)能夠很好地避開或抑制干擾，我們就認為這個控制系統(tǒng)有較好的抗干擾性。 4．對于控制系統(tǒng)的設計方案的形成．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系。 (2)分析被控量與控制量。如以分析聲控燈系統(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)的構成方案。在以上分析的基礎上，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。按確定的設計方案繪制控制系統(tǒng)的框圖，框圖內(nèi)容的表達要求完整。例題解析 【例1】普通家用調(diào)光臺燈的燈光亮度控制屬于( ) A．自動控制 B．電子控制 Ｃ．機械控制 D．氣動控制 答案：B （分析） 本題考查“控制的手段與方法”。所謂自動控制和手動控制是以控制過程中人工干預的不同情形來區(qū)分的。家用調(diào)光臺燈的燈光亮度的調(diào)整一般是用轉動開關旋鈕來實現(xiàn)的，故屬于手動控制。若按照控制系統(tǒng)執(zhí)行部件的不同來區(qū)分，控制又可分為機械控制、氣動控制、電子控制等，家用調(diào)光臺燈燈光亮度的調(diào)整是通過改變電子元件來實現(xiàn)的，故屬于電子控制。 【例2】下列關于控制系統(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)的結構和原理比較簡單，信息只從輸入端傳至輸出端，僅有一條路徑。它的缺點是控制的精確度不高。閉環(huán)控制系統(tǒng)的結構和原理比較復雜，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)點是有較高的控制精度和較強的抗干擾性能。 【例3】 自動門的工作過程為：當門口沒有人時，門是關閉的；當有人來到門口時．門自動打開；當人離開門口一段時間后，門又自動關閉。請根據(jù)上述的功能要求完成以下設計內(nèi)容： (1)確定自動門的技術要求。 (2)如何實現(xiàn)自動門的打開和閉合。(提示：可以參照教科書97頁的齒輪齒條結構) [提示](1)自動門的技術要求可設計為當人距離門1m(也可其他值)時，門自動打開；在無人走動的情況下門打開延遲l0s(也可其他值)后，門自動關閉；門開啟的寬度應為兩門的寬度之和。 (2)自動門打開和閉合可選擇電動機(轉動變移動結構)來實現(xiàn)，工作原理為電動機正轉門打開；電動機反轉門閉合。裝置結構可采用齒輪齒條結構。門開啟和閉合的行程還必須有行程開關控制。 （分析）本題考查控制系統(tǒng)方案的設計。、設計一個控制系統(tǒng)需要確定其技術要求，自動門的技術要求一般是指當人離門為多少距離時門自動打開：門打開延遲多少時間后自動關閉；門開啟的寬度為多大。根據(jù)門的結構和重量確定采用執(zhí)行裝置的類型。 【例4】聲控燈適用于多種場合，如在公共樓道里安裝聲控燈既方便，又安全。它與普通的電燈控制電路相比，去掉了手動開關，而增設了聲傳感器、控制器和電子開關。其中聲傳感器的靈敏度可調(diào)整。以適應不同場合使用的需要。請根據(jù)聲控燈的功能分析： (1)聲控燈控制系統(tǒng)的輸入和輸出是什么?兩者的關系怎樣? (2)聲控燈控制系統(tǒng)的被控量和控制量是什么? (3)聲控燈控制系統(tǒng)為什么可以采用開環(huán)控制系統(tǒng)? (4)畫出聲控燈開環(huán)控制系統(tǒng)的框圖。 [提示] (1)聲控燈控制系統(tǒng)的輸入量是聲響；輸出量是燈泡中的電流。兩者的關系是聲強達到某給定值時燈亮：聲強達不到某給定值時燈滅。 (2)聲控燈控制系統(tǒng)的被控量是燈的亮、滅，控制量是電流。 (3)聲控燈控制
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