解：加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压 u c 的平 方成正比，U c 增高，炉温就上升，U c 的高低由调压器滑动触点的位置所控制， 该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压 U f 。
U f 作为系统的反馈电压与给定电压U r 进行比较，得出偏差电压U e ，经电压 放大器、功率放大器放大成U a 后，作为控制电动机的电枢电压。
在正常情况下，炉温等于某个期望值 T ° C,热电偶的输出电压U f 正好等于 给定电压U r 。
此时，U e ^U r - U f =0，故U|二山二。
，可逆电动机不转动，调压 器的滑动触点停留在某个合适的位置上， 使U c 保持一定的数值。
这时，炉子散失 的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。
当炉膛温度T ° C 由于某种原因突然下降（例如炉门打开造成的热量流失）， 则出现以下的控制过程： 控制的结果是使炉膛温度回升，直至T ° C 的实际值等于期望值为止。
1、 自动控制原理作业解：当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差 电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。
与此同时，和大 门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。
反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远 距离开闭自动控制。
系统方框图如下图所示。
2、 电炉 啟定电压一 .+T 3 不汽阴ltir 心罠丘机的转 员载蒸汽机 減速器4 U1 o-发电机电动机 放大 器杆传调节供汽阀门 解 在本系统中，蒸汽机是被控对象，蒸汽机的转速••是被控量，给定量是 设定的蒸汽机希望转速。
离心调速器感受转速大小并转换成套筒的位移量，经杠 币构成闭环控 X 制蒸 系统中，加热炉是被控对象，炉温是被控量，给定量是由给定电位器设定的 电压Ur （表征炉温的希望值）。
系统方框图为： 给定 电位器 放大器 —A 减速器 调压器电炉 li4憑汽机丿」i y离心 调速器解：系统在运行过程中，不论负载如何变化，要求发电机能够提供由给定电位器设定的规定电压值。
在负载恒定，发电机输出规定电压的情况下，偏差电压：.u 二u r-u =0，放大器输出为零，电动机不动，励磁电位器的滑臂保持在原来的位置上，发电机的励磁电流不变，发电机在原动机带动下维持恒定的输出电压。
当负载增加使发电机输出电压低于规定电压时，输出电压在反馈口与给定电压经比较后所得的偏差电压-u = u r -u .0，放大器输出电压u1便驱动电动机带动励磁电位器的滑臂顺时针旋转，使励磁电流增加，发电机输出电压u上升。
直到u 达到规定电压u r时，电动机停止转动，发电机在新的平衡状态下运行，输出满足要求的电压。
系统中，发电机是被控对象，发电机的输出电压是被控量，给定量是给定电位器设定的电压u r。
系统方框图如下图所示。
负载扰动5、下图为函数记录仪绳轮遊連发屯机解：函数记录仪由衰减器、测量元件、放大元件、伺服电动机-测速机组、齿轮系及绳轮等组成，其工作原理如上图所示。
系统的输入（给定量）是待记录电压，被控对象是记录笔，笔的位移是被控量。
系统的任务是控制记录笔位移，在纸上描绘出待记录的电压曲线。
函数记录仪的测量元件是由电位器R Q和R M组成的桥式测量电路，记录笔就固定在电位器R M的滑臂上，因此，测量电路的输出电压U p与记录笔位移成正比。
当有慢变的输入电压U r时，在放大元件输入口得到偏差电压• 4二U r -U p，经放大后驱动伺服电动机，并通过齿轮减速器及绳轮带动记录笔移动，同时使偏差电压减小。
当偏差电压厶U=0时，电动机停止转动，记录笔也静止不动。
此时U p二U r，表明记录笔位移与输入电压相对应。
如果输入电压随时间连续变化，记录笔便描绘出相应的电压曲线。
函数记录仪方框图见下图。
其中，测速发电机是校正元件，它测量电动机转速并进行反馈，用以增加阻尼，改善系统性能。
花菩T放大器卜製轧〒［融歳H记最笔户测凍1一--------------------- 电桥电路卜 ----------6、解：采用自整角机作为角度测量元件的火炮方位角控制系统。
图中的自整角机工作在变压器状态，自整角发送机BD的转子与输入轴联结，转子绕组通入单相交流电；自整角接收机BS的转子则与输出轴（炮架的方位角轴）相连接。
当转动瞄准具输入一个角度円的瞬间，由于火炮方位角％，会出现角位置偏差入。
这时，自整角接收机BS的转子输出一个相应的交流调制信号电压U e，其幅值与入的大小成正比，相位则取决于入的极性。
当偏差角入＞o时，交流调制信号呈正相位；当入＜0时，交流调制信号呈反相位。
该调制信号经相敏整流器解调后，变成一个与入的大小和极性对应的直流电压，经校正装置、放大器处理后成为U a。
U a驱动电动机带动炮架转动，同时带动自整角接收机的转子将火炮方位角A反馈到输入端。
显然，电动机的旋转方向必须是朝着减小或消除偏差角e的方向转动，直到入二弓为止。
这样，火炮就指向了手柄给定的方位角上。
A在该系统中，火炮是被控对象，火炮方位角0是被控量，给定量是由手柄给定的方位角E 。
系统方框图如下图所示C(s)7、试用梅逊公式法化简下面动态结构图，求如图所示系统的传递函数R (s )=1 G 1G 2G 3G 4G 5G 6H 1 G 2G 3H 2 G 4G 5H 3 +G 3G 4H 4 +G 2G 3G 4G 5H 2H 3刚药再厂可汛改 :1=1CRTG 1G 2G 3G 4G 5G 6:1 GGG 3G 4G 5G 6H 「G 2G 3H 2 G 4G 5H 3G 3G 4H 4 G 2G 3G 4G 5H 2H 3C(s)8、试用梅逊公式法求如图所示系统的传递函数R(s)CC解: R =GGG 3G 4G 5G 6H 婷C（s）9、方框图如图所示，用梅逊公式化简方框图求R（s）。
10、已知系统方程组如下：X1（s^G1（s）R（s^G1（s）［G7（s^G8（s）］C（s）/2（s^G2（s）［X!（sHG6（s）X3（s）］X3（s）二［X2（S）-C（S）G5（S）］G3（S）,C（s）二G4（S）X3（S）C（s）试绘制系统结构图，并求闭环传递函数R（s）。
11、系统的微分方程如下：X1（t）=r（t） -c（t） njt）X2（t）工心为⑴X3（t） =X2（t） -X5（t）3讼）dtX5（t）=X4（t）- 如2（t）Kx（t）二恤题3 5（）dt2dt式中K i、K2、K3、T为常数，r(t)为指令，门1、n2为干扰，c(t)为被控量。
试建立系统的动态结构图，并分别求传递函数C(s)R(s)、C(s)N i(s)、C(s), N2(s)。
C(s) C(s)12、求如图所示方框图的传递函数R(s)和E(s)13、某控制系统的方框图如图所示，试求(1)该系统的开环传函G k(s)、闭环传函C©和误差传函更。
R(s) R(s)⑵若保证阻尼比=0.7和响应单位斜坡函数的稳态误差为e ss=0.25,求系统参数K14.控制系统方块图如图所示:(1)当a =0时，求系统的阻尼比•，无阻尼自振频率n和单位斜坡函数输入时的稳态误差；(2)当=0.7时，试确定系统中的a值和单位斜坡函数输入时系统的稳态误差15.设单位反馈系统的开环传递函数为若要求闭环特征方程的根的实部均小于-1,问K 值应取在什么范围?(1)试确定使系统稳定的开环增益 K 、阻尼比•的范围⑵若.=2，并保证系统的极点全部位于 s =-1的左侧，试确定此时的开 环增益K 的范围(1)当K f -0、K a =10时，试确定系统的阻尼比 、固有频率 二和单位斜坡 输入时系统的稳态误差。
(2)若使.=0.6，单位斜坡输入下系统的稳态误差e ss =0.2，试确定系统中K f 的值，此时放大系数K a 应为何值。
19、设单位反馈系统的开环传递函数为 G(s)，要求系统响应单位匀s(0.04s + 1)速信号的稳态误差e ss 空1%及相角裕度 -45，试确定串联迟后校正环节的传递函数。
20、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)= S (0.1S D试确定系统的闭环传递函数。
G(s)=s(s 2 40 s 100)18 已知系统的结构图如图所示:17、单位负反馈系统的开环传递函数为试设计串联校正环节，使系统的相角裕度不小于45，剪切频率不低于50rad /s21、设控制系统的结构图如图所示：（1 ）分析说明内反馈K f s的存在对系统稳定性的影响。
（2）计算静态位置误差系数、静态速度误差系数和静态加速度误差系数，并说明内反馈K f S的存在对系统稳态误差的影响。
22、单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线L o（■）如图所示，采用串联校正，校正装置A10 丿的传递函数G c(s)二一s s ---------—1 — 1 0.3 100dB开环对数幅频特性曲线（1）写出校正前系统的传递函数G0（s）；（2）在上图中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线LC ）；（3）求校正后系统的截止频率「c和相角裕度。
23、某系统的开环对数幅频特性如图所示，其中虚线表示校正前的，实线表示校正后的。
要求：（1）确定所用的是何种串联校正方式，写出校正装置的传递函数G c（s）；(1) 写出系统开环脉冲传递函数 G(z)；(2) 确定使系统稳定的 K 值范围；27、已知单位反馈系统的开环传递函数为 G(s)=s(0.1s + 1)试设计串联校正环节，使系统的相角裕度不小于45，剪切频率不低于50rad /s匀速信号的稳态误差e ss 乞1%及相角裕度 -45，试确定串联迟后校正环节的传26、试求E(s)(s 3)s(s 1)( s 2)的z 变换28、设单位反馈系统的开环传递函数为 G(s)二K s(0.04s 1)要求系统响应单位(2) 确定使校正后系统稳定的开环增益范围； (3)当开环增益 K=124、已知系统结构如图所示，采样周期T = 0.2s 。
求系统稳定时 K 的取值范围。
25、离散系统结构图如下图所示，采样周期T =1。
递函数。
29、系统不可变部分的传递函数为:G o(s)=K vs(0.1s 1)(0.2s 1)要求满足性能指标：(1)系统型别v二1(2)开环增益K v=25s J(3) 剪切频率^2.5rad /s(4)相角裕度_40°试确定合适的校正环节30、某最小相角系统的开环对数幅频特性如下图所示。
要求：1、写出系统开环传递函数；2、利用相角裕度判断系统的稳定性；3、将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影(1)写出系统的开环传递函数;(2)判定闭环系统的稳定性；(3)如果输入信号r(t)二t时，求系统在输入信号作用下的稳态误差-4032、已知最小相位系统的开环传递函数 Bode 图的对数幅频特性如图所示，试求 该系统开环传递函数。