[例1-1]船舶驾驶舵角位置跟踪系统如例图1-1所示试分析

[例1-1]船舶驾驶舵角位置跟踪系统如例图1-1所示。试分析其工作原理，并画出系统方块图。-+接操纵杆iq电位计组oq电压放大器-+eu功率放大器电动机减速器船舵+-反馈连接[解]：该系统的任务是船舶舵角位置跟踪操纵杆角位置。被控对象是船舵，被控量（输出量）是船舵的角位置，给定量（输入量）是操纵杆角位置。理想跟踪情况下，，两环形电位计组成的桥式电路处于平衡状态，输出电压，电动机不转。系统相对静止。oqiqoqioqq0eu如果操纵杆角改变了，而船舵仍处于原位，则电位器输出，经放大后使电动机通过减速器连同船舵和输出电位计滑臂一起作跟随给定值的运动。当时，电动机停转，系统达到新的平衡状态，从而实现角位置跟踪的目的。iq0eueuiqioqq由上分析可见，操纵杆是输入装置，电位计组同时完成测量和比较功能，电压、功率放大器完成调节器工作，电动机和减速器共同起执行器的作用。系统的原理方块图如下：操纵杆电位器组电压放大器电动机功率放大器减速器船舵-iqoq例1-1续1guau功放电动机n扰动负载方块图guM功放au+-+-n原理图[例1-2]：“转速控制系统”之“开环控制系统”工作原理：将电压ug经功率放大后获得ua，由ua驱动电动机旋转。ua和n具有一一对应的关系，如当ug=ug1，n=n1。但是，当电动机的负载改变时，ug=ug1时，可能n=n1+△n，也就是说，ug和n的关系是不准确的。——开环系统的输出易受到扰动的影响而无能为力。系统的给定输入量是ug，扰动输入量是负载干扰M，输出量是电动机转速n，被控对象是电动机。[例1-2]续：“转速控制系统”之“闭环控制系统”guMau+n-测速装置比较点功放eu原理图euau功放电动机n测速装置-gu负载扰动fu方块图工作原理：当负载扰动变化时（如变大），则n,,,n。可见，该系统可以自动地进行转速调节，以减小或消除偏差。fufgeuuu-eu[例1-3]：用原理方块图表示司机沿给定路线行驶时观察道路正确驾驶的反馈过程。司机根据眼睛观察到的汽车行驶路线、障碍物和汽车的前进方向，估计汽车的前进路线。再由实际道路与估计的前进路线的差距指挥手来操纵方向盘，以使汽车正确地沿道路前进。原理方块图如下：大脑手和方向盘驱动机构车体眼和大脑实际路线道路该系统中，输入量是道路信息，输出量是实际的行车路线。大脑是控制器，手、方向盘和驱动机构是执行元件，车体是被控对象。眼和大脑作为反馈装置。