文档介绍：自动控制原理
1。1 图1。18是液位自动控制系统原理示意图。在任意情况下，希望液面高度维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。
解：系统的控制任务是保持液面高度不变。水箱是被控对象，水箱液位是被控变量。电位器用来设置期望液位高度 （通常点位器的上下位移来实现) 。
当电位器电刷位于中点位置时,电动机不动,控制阀门有一定的开度,使水箱的流入水量与流出水量相等，（相当于扰动),例如当流出水量减小时，液面升高，浮子位置也相应升高,通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移,从而给电动机提供一定的控制电压，驱动电动机通过减速器减小阀门开度，使进入水箱的液体流量减少。这时，水箱液位下降．浮子位置相应下降,直到电位器电刷回到中点位置为止，系统重新处于平衡状态,,当流出水量在平衡状态基础上增大时，水箱液位下降，系统会自动增大阀门开度，加大流入水量，使液位升到给定高度。
系统方框图如图解1。 .
1。。
画出系统的方框图；
简述保持恒温箱温度恒定的工作原理；
指出该控制系统的被控对象和被控变量分别是什么。
图1。19 恒温箱的温度自动控制系统
解：恒温箱采用电加热的方式运行，电阻丝产生的热量与调压器电压平方成正比，电压增高，炉温就上升。调压器电压由其滑动触点位置所控制,滑臂则由伺服电动机驱动．炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压作为反馈电压与给定电压进行比较，得出的偏差电压经放大器放大后,驱动电动机经减速器调节调压器的电压.
在正常情况下，炉温等于期望温度T，热电偶的输出电压等于给定电压。此时偏差为零，电动机不动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上。这时，炉子散失的热量正好等于从电阻丝获取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。
当炉温由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成热量流失）时，热电偶输出电压下降，与给定电压比较后出现正偏差,经放大器放大后，驱动电动机使调压器电压升高，炉温回升，，调节的过程正好相反。最终达到稳定时,系统温度可以保持在要求的温度值上.
系统中，加热炉是被控对象，炉温是被控变量，给定量是给定电位器设定的电压(表征炉温的希望值)。给定电位计是给定元件,放大器完成放大元件的功能，电动机、减速器和调压器组成执行机构,热电偶是测量元件。
系统方框如图解1。.
1。3
解：当负载(与接收自整角机TR的转子固联）的角位置与发送机Tx转子的输入角位置6一致时，系统处于相对豫止状态,自整角机输出电压（即偏差电压）为0，放大器输出为0，电动机不动,
改变时，与失谐，自整角接收机输出与失谐角成比例的偏差电压，该偏差电压经整流放大器、功率放大器放大后驱动电动机转动,带动减速器改变负载的角位置,使之跟随变化，直到与一致，，构成内环反馈，用于改善系统动态特性。
该系统为随动系统。被控对象是负载;被控量为负载角位置,给定量是发送自整角机TX转子的角位置。自整角机完成测量、比较元件的功能，整流放大器、功率放大器共同完成放大元件的功能，电动机SM和减速器组成执行机构,测速发电机TG是校正元件, 。
1。4
解 工作原理：温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温，并在温度控制器中与给定温度相比较，若低于给定温度，其偏差值使蒸汽阀门开大,进入热交换器的蒸汽量加大，热水温度升高，，冷水流量加大，则流量值由流量计测得，通过温度控制器，开大阀门，使蒸汽量增加，提前进行控制，实现按冷水流量进行前馈补偿，保证热交换器出口的水温波动不大。
系统中,热交换器是被控对象，实际热物料温度为被控变量，冷水流量是干扰量.
系统方框图如图解1。4。4所示.
这是一个按干扰补偿的复合控制系统。
解 带上负载后,由于负载的影响，图(a）与图(b）中的发电机端电压开始时都要下降,但图（a)中所示系统的电压能恢复到110 v，而图（b）；
对图（a）所示系统，当输出电压u低于给定电压时，其偏差电压经放大器K，使电机SM转动，经减速器带动电刷减小发电机G的激磁回路电阻，使发电的激磁电流增大，提高发电机的端电压,从而使偏差电压减小,直至偏差电压为零时,电机才停止转动。因此，图（a）系统能保持110V电压不变。
对图（b)所示系统,当输出电压低于给定电