自動控制原理習(xí)題詳解

前言

自動化學(xué)科有著光榮的歷史和重要的地位，20世紀(jì)50年代我國政府就十分重視自動化學(xué)科的發(fā)展和自動化專業(yè)人才的培養(yǎng)。五十多年來，自動化科學(xué)技術(shù)在眾多領(lǐng)域發(fā)揮了重大作用，如航空、航天等，兩彈一星的偉大工程就包含了許多自動化科學(xué)技術(shù)的成果。自動化科學(xué)技術(shù)也改變了我國工業(yè)整體的面貌，不論是石油化工、電力、鋼鐵，還是輕工、建材、醫(yī)藥等領(lǐng)域都要用到自動化手段，在國中自動化的作用更是巨大的?，F(xiàn)在，世界上有很多非?；钴S的領(lǐng)域都離不開自動化技術(shù)，比如機(jī)器人、月球車等。另外，自動化學(xué)科對一些交叉學(xué)科的發(fā)展同樣起到了積極的促進(jìn)作用，例如網(wǎng)絡(luò)控制、量子控制、流媒體控制、生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等學(xué)科就是在系統(tǒng)論、控制論、信息論的影響下得到不斷的發(fā)展。在整個世界已經(jīng)進(jìn)入信息時代的背景下，中國要完成工業(yè)化的任務(wù)還很重，或者說我們正處在后工業(yè)化的階段。因此，國家提出走新型工業(yè)化的道路和“信息化帶動工業(yè)化，工業(yè)化促進(jìn)信息化”的科學(xué)發(fā)展觀，這對自動化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是一個前所未有的戰(zhàn)略機(jī)遇。機(jī)遇難得，人才更難得。要發(fā)展自動化學(xué)科，人才是基礎(chǔ)、是關(guān)鍵。高等學(xué)校是人才培養(yǎng)的基地，或者說人才培養(yǎng)是高等學(xué)校的根本。作為高等學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)和教師始終要把人才培養(yǎng)放在第一位，具體對自動化系或自動化學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和教師來說，要時刻想著為國家關(guān)鍵行業(yè)和戰(zhàn)線培養(yǎng)和輸送優(yōu)秀的自動化技術(shù)人才。影響人才培養(yǎng)的因素很多，涉及教學(xué)改革的方方面面，包括如何拓寬專業(yè)口徑、優(yōu)化教學(xué)計劃、增強(qiáng)教學(xué)柔性、強(qiáng)化通識教育、提高知識起點、降低專業(yè)重心、加強(qiáng)基礎(chǔ)知識、強(qiáng)調(diào)專業(yè)實踐等，其中構(gòu)建融會貫通、緊密配合、有機(jī)聯(lián)系的課程體系，編寫有利于促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)展、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教材尤為重要。清華大學(xué)吳澄院士領(lǐng)導(dǎo)的《全國高等學(xué)校自動化專業(yè)系列教材》編審委員會，根據(jù)自動化學(xué)科對自動化技術(shù)人才素質(zhì)與能力的需求，充分吸取國外自動化教材的優(yōu)勢與特點，在全國范圍內(nèi)，以招標(biāo)方式，組織編寫了這套自動化專業(yè)系列教材，這對推動高等學(xué)校自動化專業(yè)發(fā)展與人才培養(yǎng)具有重要的意義。

內(nèi)容概要

本書為《自動控制原理》（王建輝、顧樹生主編,楊自厚主審，清華大學(xué)出版社2007年4月出版）教材的配套用書。書中對教材每章后的全部習(xí)題（思考題除外）作了詳細(xì)解答。    教材中所給出的習(xí)題，題型豐富，難易比例適當(dāng)。本書可作為全國普通高等學(xué)校自動化及儀表、電氣傳動、計算機(jī)、機(jī)械、化工、航天航空等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生深入學(xué)習(xí)和理解《自動控制原理》課程內(nèi)容的輔助用書，也可以作為工程技術(shù)人員自學(xué)該課程的參考資料，并可作為考研人員的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)材料。

作者簡介

王建輝，遼寧鞍山人，1957年生，工學(xué)博士，教授。1982年東北工學(xué)院(今東北大學(xué))自動控制系畢業(yè)后留校任教，先后任自動控制教研室副主任、自動控制系副主任、自動化研究所副所長，兼任遼寧省系統(tǒng)仿真學(xué)會理事、全國連鑄委員會委員、冶金行業(yè)專家信息庫專家。. 主要研究方向為

書籍目錄

第1章 自動控制系統(tǒng)的基本概念   1.1 內(nèi)容提要   1.2 習(xí)題與解答 第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型   2.1 內(nèi)容提要   2.2 習(xí)題與解答 第3章 自動控制系統(tǒng)的時域分析   3.1 內(nèi)容提要   3.2 習(xí)題與解答 第4章 根軌跡法   4.1 內(nèi)容提要   4.2 習(xí)題與解答 第5章 頻率法   5.1 內(nèi)容提要   5.2 習(xí)題與解答 第6章 控制系統(tǒng)的校正及綜合   6.1 內(nèi)容提要   6.2 習(xí)題與解答 第7章 非線性系統(tǒng)分析   7.1 內(nèi)容提要   7.2 習(xí)題與解答 第8章 線性離散系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)   8.1 內(nèi)容提要   8.2 習(xí)題與解答 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（1）該系統(tǒng)由給定環(huán)節(jié)、比較環(huán)節(jié)、中間環(huán)節(jié)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、被控對象、檢測環(huán)節(jié)等組成。給定環(huán)節(jié)：電壓源U。用來設(shè)定直流發(fā)電機(jī)電壓的給定值。比較環(huán)節(jié)：本系統(tǒng)所實現(xiàn)的被控量與給定量進(jìn)行比較，是通過給定電壓與反饋電壓反極性相接加到比例放大器上實現(xiàn)的。中間環(huán)節(jié)：比例放大器。它的作用是將偏差信號放大，使其足以帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。該環(huán)節(jié)又稱為放大環(huán)節(jié)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)：該環(huán)節(jié)由執(zhí)行電機(jī)、減速器和可調(diào)電位器構(gòu)成。該環(huán)節(jié)的作用是：通過改變發(fā)電機(jī)勵磁回路的電阻值，改變發(fā)電機(jī)的磁場，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓。被控對象：發(fā)電機(jī)。其作用是供給負(fù)載恒定不變的電壓。檢測環(huán)節(jié)：檢測發(fā)電機(jī)電樞兩端電壓作為反饋量，它的作用是將系統(tǒng)的輸出量直接反饋到系統(tǒng)的輸人端。（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1-5所示。當(dāng)負(fù)載電流變化，如增大時，發(fā)電機(jī)電壓下降，電壓偏差增大，偏差電壓經(jīng)過運算放大器放大后，控制可逆伺服電動機(jī)，帶動可調(diào)電阻器的滑動端使勵磁電流增大，使發(fā)電機(jī)的電壓增大，直至恢復(fù)到給定電壓的數(shù)值，實現(xiàn)電壓的恒定控制。

編輯推薦

《自動控制原理習(xí)題詳解》是教育部高等學(xué)校自動化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會牽頭規(guī)劃。

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