控制理论基础-1,2研讨.ppt

1-4 图1-9为瓦特蒸汽机的速度控制系统原理图，希望蒸汽机转速按要求可调。 （1）指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统款图。 （2）说明系统是如何将蒸汽机转速控制在希望值上的。 解析：图中各机构的工作原理是，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（图中的调速器）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。 1-4 图1-9为瓦特蒸汽机的速度控制系统原理图，希望蒸汽机转速按要求可调。 （1）指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统款图。 （2）说明系统是如何将蒸汽机转速控制在希望值上的。 To 控制阀 调速器 蒸汽机 r f - e 解： （1）在本系统中，蒸汽机是被控对象，蒸汽机的转速 是被控量，给定量是设定的蒸汽机希望转速。离心调速器感受转速大小并转换成套筒的位移量，经杠杆传调节供汽阀门，控制蒸汽机的转速，从而构成闭环控制系统。系统方框图如下所示。 w （2）如果实际转速小于期望值，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，如果实际转速大于期望值，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。 2-2 求下列函数的拉氏变换，假如当t0时，f（t）=0. 解： 2-6、求下列函数的拉氏反变换 （1） 解： 2-6、求下列函数的拉氏反变换 （2） 解： 2-6、求下列函数的拉氏反变换 （3） 解： 2-6、求下列函数的拉氏反变换 （4） 解： 2-9 用拉氏变换解下列微分方程： 2-9 用拉氏变换解下列微分方程： 2-9 用拉氏变换解下列微分方程： 2-10 某系统微分方程为 其极点和零点各是多少？ 2-13 求图2-4中各无源网络的传递函数。 解： a 2-13 求图2-4中各无源网络的传递函数。 b 2-13 （C） 解： 2-21 求图2-35所示机械系统的传递函数。 a a） 2-21 求图2-35所示机械系统的传递函数。 c 2-21 求图2-35所示机械系统的传递函数。 b） C） 2-28 化简图2-42所示各系统框图求传递函数。 c 解： a） 2-28 化简图2-42所示各系统框图求传递函数。 c 解： b） 2-28 化简图2-42所示各系统框图求传递函数。 c 解： c） 2-29