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試述開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)
習(xí) 題
1-1 試述開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)。
答：優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)無(wú)反饋回路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。
缺點(diǎn)：控制精度低，容易受到外界干擾，輸出一旦出現(xiàn)誤差無(wú)法補(bǔ)償。 1-2 日常生活中有許多閉環(huán)和開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，試舉幾個(gè)具體例子，并說(shuō)明它們的工作
原理。
答：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)：例如洗衣機(jī)，它按洗衣、清水、去水、干衣的順序進(jìn)行
工作，無(wú)須對(duì)輸出信號(hào)即衣服的清潔程度進(jìn)行測(cè)量；又如簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給控制，輸人指令，通過(guò)控制裝置和驅(qū)動(dòng)裝置推動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到指定位置，而位置信號(hào)不再反饋。這些都是典型的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。
閉環(huán)控制系統(tǒng)： 以數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為例。一種簡(jiǎn)單的控制方案
是根據(jù)控制裝置發(fā)出的一定頻率和數(shù)量的指令脈沖驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，以控制工作臺(tái)或刀架的移動(dòng)量，而對(duì)工作臺(tái)或刀架的實(shí)際移動(dòng)量不作檢測(cè)。這種控制方式簡(jiǎn)單，但問(wèn)題是從驅(qū)動(dòng)電路到工作臺(tái)這整個(gè)“傳遞鏈”中的任一環(huán)的誤差均會(huì)影響工作臺(tái)的移動(dòng)精度或定位精度。為了提高控制精度，采用反饋控制，以檢測(cè)裝置隨時(shí)測(cè)定工作臺(tái)的實(shí)際位置（即其輸出信息）；然后反饋送回輸人端，與控制指令比較，再根據(jù)工作臺(tái)實(shí)際位置與目的位置之間的誤差，決定控制動(dòng)作，達(dá)到消除誤差的目的，檢測(cè)裝置即為反饋環(huán)節(jié)。
1-3 畫(huà)出室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的方塊圖。注意，恒溫器是該系統(tǒng)中的控制器。試說(shuō)明在該系
統(tǒng)中可能存在哪些第一文庫(kù)網(wǎng)擾動(dòng)量。
解：
1-4 圖(題1-4(a))是液位控制系統(tǒng)的原理圖，自動(dòng)控制器通過(guò)比較實(shí)際液位高度與希
望液位高度，并通過(guò)調(diào)整氣動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)度，對(duì)誤差進(jìn)行修正，從而保持液位高度不變。圖(題1-4(b）)是控制系統(tǒng)的方塊圖。試畫(huà)出相應(yīng)的人工操縱的液位控制系統(tǒng)方塊圖。
（a）
（b）
圖(題1-4) (a) 液位控制系統(tǒng)（b）方塊圖
解：
1-5 某倉(cāng)庫(kù)大門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)的原理如圖(題1-5)所示，試說(shuō)明自動(dòng)控制大門(mén)開(kāi)啟和關(guān)
閉的工作原理，并畫(huà)出系統(tǒng)方框圖。
解： 圖(題1-5)
如果希望開(kāi)門(mén)，則將門(mén)當(dāng)前狀態(tài)對(duì)應(yīng)的電壓取出，與開(kāi)門(mén)狀態(tài)參考電位比較（相減），然后送放大器，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，帶動(dòng)絞盤(pán)使門(mén)打開(kāi)，直到門(mén)的狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的電壓與開(kāi)門(mén)狀態(tài)參考電位相等時(shí)，放大器比較（相減）的結(jié)果為零，執(zhí)行元件不工作，門(mén)保持打開(kāi)狀態(tài)不再變化。
如果希望關(guān)門(mén)，則將門(mén)當(dāng)前狀態(tài)對(duì)應(yīng)的電壓取出，與關(guān)門(mén)狀態(tài)參考電位比較（相減），然后送放大器，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，帶動(dòng)絞盤(pán)使門(mén)關(guān)閉，直到門(mén)的狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的電壓與關(guān)門(mén)狀態(tài)參考電位相等時(shí)，放大器比較（相減）的結(jié)果為零，執(zhí)行元件不工作，門(mén)保持關(guān)閉狀態(tài)不再變化。
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