文本框: 混 合 器1.1  某热处理炉温度控制的原理图,如图1所示。试根据反馈控制原理确定给定信号ug 与反馈信号 uf的联接极性,指出系统的受控对象被控量、测量元件以及扰动信号,并绘制系统的方快图。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

热处理炉的温度给定值Ti 一经整定好后,系统的任务就是在各种扰动的作用下,控制炉温使其实际值T0 等于或趋近于给定值Ti 。因此系统的受控对象为热处理炉,被控量为炉温To 。而影响炉温恒定的因素有:煤气压力的波动,环境温度的变化,打开炉门放入或取出工件以及放入炉内工件的数量和材质等,这些因素都是系统的扰动量。在扰动的作用下,通过调整进入炉内的混合煤气的流量来调节炉温,而混合煤气是由煤气和空气按一定比例混合而成的,故煤气的流量Q 为系统的控制作用。

图上给定电位器为系统的给定装置,他将调整好的炉温给定值Ti 转换为给定电压ug 。而热电偶为系统的测量元件,它检测炉温的实际值 T0并将其转换为电势,经放大后即得反馈信号uf 。根据反馈控制原理该反馈必须为负的,故反馈电压应与给定电压反向串接。而给定电压的极性在图上已标出,根据反向联接的特点,反馈电压的极性不难标出,请读者自行完成。

偏差电压(u=ug-uf)的极性和大小反映了炉温实际值TO 偏离给定值 Ti的方向和程度。 △u经放大后驱动电动机从而改变阀门的开度,调节煤气的流量使炉温的实际值与给定值趋于一致,故电动机-传动装置-阀门为系统的执行机构。于是可绘制系统的方快图,如图2所示。

 

 

 

 

 


1.2  3为具有微分负反馈的位置随动系统,试说明其工作原理并绘制系统的方快图。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


解:  在控制工程中,为了改善系统的性能往往引入局部负反馈,3就是其中一例。图中测速发电机是用来检测电动机的转速,其电势与电动机的转速成比例。将它引回至输入端,与桥式测量电路输出的偏差信号反向联接从而构成速度负反馈。于是可绘制系统的方快图,如图4所示。由于电动机的角速度是其角位移的微分(w=dθ/dt),而系统的被控量( 输出角位移 )θ0是与电动机的角位移成比例的,故速度负反馈又可叫做被控量的微分负反馈,相应的系统又称为具有微分负反馈的位置随动系统。