第六章 控制系统的校正与设计 习题

第六章控制系统的校正与设计

6-1 试对以下特性的一阶网络，确定其电路结构、电阻和电容值、放大器的增益和复平面图：

a）ω=4 rad/sec时相位超前60°，最小输入阻抗50000Ω和直流衰减为10db。

b）ω=4时相位之后60°，最小输入阻抗50000Ω和高频衰减-10db。

c）频率范围ω=1至ω=10rad/sec内，滞后-超前网络具有衰减10db和输入阻抗50000Ω。

在以上所有情况，电阻最大值接近1MΩ，电容约10μF。而且假设网络负载阻抗实质上是无穷大。

6-2 习题6-2图所示包含局部速度反馈回路的单位反馈系统。

a）当不存在速度反馈（b=0）时，试确定单位跃阶输入下系统的阻尼系数、自然频率、最大超调量以及由单位斜坡输入下所引起的稳态误差。

b）试决定当系统等效阻尼系数增加至0.8时的速度反馈常数b。

c）按速度反馈和0.8的阻尼系数，确定单位阶跃输入下系统的最大超调量和单位斜坡输入下引起的稳态误差。

d）试说明斜坡输入下具有速度反馈和不具有速度反馈，但阻尼系数仍为0.8的两系数，怎样使它们的稳态误差相同。

习题6-2图

6-3 如若系统的前向传递函数为20/s（1+s），重做习题6-2.

6-4 习题6-4图所示为一个摇摆控制系统的方块图。它可以提供足够的抗扰动力矩的动特性，以限制导弹摇摆偏移速度[12].扰动力矩由倾斜角的变化和操纵控制偏差产生。决定摇摆控制系统特性的主要限制是副翼的伺服响应。

a）试确定习题6-4图所示系统的传递函数C（s）/R（s）

b）设若由共轭主导极点支配瞬态响应，为满足系统的等效阻尼系数接近于0.5，和等效自然频率近于4rad/sec，试说明对副翼的伺服响应参数的要求。

习题6-4图

6-5 设一个单位反馈系统，其前向传递函数为28(10.05)()(1)

s G s s s +=+要求校正该系统使得阻尼系数为1（临界阻尼）。

a ） 确定只含一个零因子的串联超前网络，其时间常数实现上述要求。

b ） 确定能够实现临界阻尼的局部速度反馈回路的速度反馈常数。

6-6 设系统前向传递函数为100(10.1)()(110)

s G s s s +=+重做习题6-5. 6-7 习题6-7图所示为核电站的温度控制回路。反应堆的传递函数可以表示为

0.2()0.41

s

R e G s s -=+在此传递函数中考虑了流体从反应堆至测量点传输所要求的延时时间。采用伯德法，试确定实现相位相位裕量30°的K 1和K 2值。

习题6-7图

6-8 习题6-8a图所示为H.S.德尼逊（H.S.Senison）号最大的水翼艇，已在美国水上运行。它由美国商业部海运局格沦曼宇航公司（The Grummam Aerospace Corporation for the Maritime Administration of the U.S.Department of Commerce）设计和制造的。这艘八十吨的水翼艇能在浪高九英尺的海面上以60海里的速度行驶。习题6-8b图示为H.S.德尼逊号自动控制系统的简化示意图。它由检测水翼艇运动的变换器和发送指令给电动液压调节器的计算机所组成。升举力对称地供给前向襟翼，摇摆和摇摆速度差动地供给前向襟翼；俯仰力供给舵翼。利用两个在重心前的前表面锐利翼和沉在水中的全可动式尾翼，稳定控制系统保持水平航行。习题6-8c图为俯仰控制系统的等效方块图。要求水翼艇不论波浪扰动U(s)如何，应保持恒定水平行驶，扰动能量集中在1rad/sec。假设给定俯仰回路在1rad/sec为40大白增益不变情况下，致使波扰最小，为了应有适当的响应时间，剪切频率应为10rad/sec。而且要求该增益下对应剪切频率10rad/sec，具有相位裕量至少45°。为满足这些要求，试选择放大器的增益K a和校正网络G e(s)。

(a)

(b)

(c)

习题6-8图

(a) H.S.德尼逊号照片(b)自动控制系统(c) 俯仰控制系统的方块图

6-9 宇宙飞船利用机动翼返回地面大气层是一个有价值的控制问题。习题6-9a 图表明该系统外形设计，习题6-9b 图表示该系统俯仰速度控制系统的方块图。

(a)

(b)

习题6-9图

a ）用K 1=1和K 2=0画出该系统的伯德图。试问所得的增益裕量和相位裕量是多少？

b ）试选择剪切频率为1rad/se

c ，相位裕量至少为40°和增益至少45db 的K 1和K 2值。

6-10 登月舱的设计是一个极有价值的问题。登月舱的控制、制导和导航均由传感器和喷气推进器组合的全数字系统来提供的。为了分析目的，飞船的动态特性可近似为重积分环节，如习题6-10图所示，该图只表明姿态控制系统中的一个轴情况。此外，假设力矩T(s)正比于控制信号U(s)。令J=0.25和T(s)=2 U(s)

试用伯德图法求解，确定出剪切频率为6rad/sec 和相位裕量为60°的超前校正网络。

习题6-10图

6-11如习题6-11图示二甲苯化学过程温度控制回路的信号流图。过程的温度C(s)与描述过程受热的二阶传递函数)(s G P 有关。温度由具有s=－0.3的极点的传感器测量，传感器的输出为气体压力形式，而且与所要求温度值的参考压力Ｒ(s)比较。该压力差（即测量温度误差）送入气动调节器，后者输出的气动调节信号作用于蒸汽阀。该阀再控制二甲苯蒸馏塔的热流量使温度误差最小。

ａ）画出这一系统的根轨迹。

ｂ）试确定对应阻尼系数为0.5的增益V K 。

习题6-11图

6-12 习题6-12图所示为透平速度控制系统。假设控制阀，透平和速度变换器的传递函数如下：

1

.01)(1+=

s s G 231)(22++=s s s G 1)(=s H

并设瞬态响应受共轭主导极点所支配，试确定控制器增益Ｋ的值，使系统具有阻尼系数0.5。

习题6-12图

6-13直升飞机不像具有固定机翼的飞机那样，固有稳定性比较适当，而很不稳定，故需采用反馈回路使之稳定。典型的控制系统包括内部使用的自动稳定回路和由驾驶员根据显示姿态误差，对系统发送指令的外部控制回路。习题6-13图为Ｓ-55型直升飞机使用的俯仰控制系统。当驾驶员没有利用控制杆时，驾驶员控制回路中1s 脱开。驾驶员传递函数)(1s G 的模型包含放大倍数1K ﹑预期时间常数1sec 和平稳误差时间常数为10sec 。

ａ）驾驶员控制回路脱开，要求绘制自动稳定回路的根轨迹并确定复数主导极点阻尼系数为0.5的增益2K 。

K值后自动稳定回路的驾驶员控制回路的根轨迹。并确定ｂ）画出包括由ａ）项确定

2

K值。

使驾驶员控制回路具有阻尼系数0.5的驾驶员增益校正系数

1

习题6-13图

6-14许多现代控制系统，设计成自适应系统，致使它们能够在系统参量存在严重改变和严重外扰下实现所要求的响应。自适应控制系统常常由自动检测被控系统的动力学特性的装置，和根据测量值与某个最优性能指标比较，去自动调整被控制元件特性的其他装置所组成。习题6-14图表示由斯佩里陀螺仪公司(The Sperry Gyroscope Company)为自适应飞行控制建议的自适应俯仰飞行控制系统。它的企图是测量可变伺服调节器的一对主导极点的准确位置，这些极点作为飞行条件的函数在复平面内移动。自适应的特征是这样解决问题的，即根据调整增益使复平面内的这些灵敏极点的位置保持固定。当误差很小时，把实验脉冲序列注入系统。性能调整计算机决定系统的瞬态响应，并将瞬态响应与最佳要求响应比较，最佳要求响应是设定为3秒时间区间上瞬态响应为2个半周期。性能调整计算机是这样设计的，级数在3秒周期内小于2，引导适应器马达去增加K；反之，在3秒周期内大于2，就引导适应器马达降低K。假设系统的极点和零点在复平面内的位置如下：

ａ）画出这一系统额根轨迹。

ｂ）决定导致阻尼系数为0.3的可变增益K，设瞬态响应受一对复数共轭极点所支配。

习题6-14图

6-15单位反馈系统具有前向传递函数为

)

96()1()(2+++=s s s s K s G 要求系统具有速度常数为15和阻尼系数为 0.75。采用根轨迹法，确定能实现上述要求的滞后网络)()(a s na s ++，设瞬态响应受一对共轭主导极点所支配。

6-16采用线性状态变量反馈综合系统，该系统具有闭环极点在（－９，０）和（－１６，０）以及满足如下规定：

1,707.0,1===n U K ωξ

假设被控制过程具有传递函数为[])10)(1(20)(++=s s s s G ，并且瞬态响应受共轭主导极点所支配。

6-17 按以下规定：

)

16)(9)(1414.1()2(72)()(2+++++=s s s s s s R s C )

5.01)(51(10)(s s s s G ++=

重做习题6-16。

6-18 按以下规定： 8

1068)()(23+++=s s s s R s C )

1(1)(+=s s s G 重做习题6-16。

6-19 习题6-19图所示系统包括有一个比例积分控制器

ａ）试确定该系统单位阶跃输入下的稳态误差。

ｂ）试确定该系统单位斜坡输入下的稳态误差。

ｃ）确定该系统稳定下增益Ｋ的范围。

习题6-19图

6-20单位反馈的负反馈系统，其前向传递函数为 )

4)(2()()(+++=s s s A s K s G 该传递函数分子中的零因子作为校正系统。试利用根轨迹法，分析Ａ为如下各值时系统稳定效果：

ａ）Ａ＝１， ｂ）Ａ＝２， ｃ）Ａ＝３，

ｄ）Ａ＝４， ｅ）Ａ＝６

试问从你作图校正系统中Ａ的最佳值，可以得出什么结论？

6-21一负反馈系统的传递函数被给定为：

)

106()(2++=s s s K s G 1)(=s H

ａ）试做出根轨迹。

ｂ）如果支配跟要求阻尼系数为0.5，试确定分母为分式分解的形式的)()(s R s C 。 6-22一单位反馈系统，其前向传递函数给出如下，为了稳定，试确定所要求的滞后校正网络。

)

4)(3()(++=s s s K s G 规定系统的阻尼系数为0.707，速度常数为100/sec 。

(整理)高中通用技术《控制与设计》练习题

新课标高中通用技术《控制与设计》练习题 一、选择题 1、下列所述属于自动控制的是（） A、驾驶汽车 B、拖地板 C、用ATM取款 D、人工纺纱 2、下列控制现象是自动控制的是：( ) A、骑自行车 B、舂米 C、用气筒给自行车的轮胎充气 D、农用灌溉抽水机抽水的控制 3、射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，我们理解一个控制现象应该从（）入手？ A、对象 B、目的 C、手段 D、对象、目的、手段 4、“神六”在空中动行中，在地面人员对其发出变轨指令的过程中，其控制的对象是（） A、返回舱 B、推进舱 C、轨道舱 D、整个飞船 5、理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如，导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离，目的是要击中目标（距离为零）。分析这个控制系统，其控制的对象是（）。 A、人 B、目标 C、计算机 D、导弹 6、普通家用自行车的刹车控制是属于：( ) A、机械控制 B、气动控制 C、液压控制 D、电子控制 7、按时间顺序进行控制的“交通路口红绿灯控制系统”系统中被控对象是( )。 A．控制电路B．红绿灯C．开关装置D．路面车辆 8、人们使用空调器对室内温度进行调节，使人感到舒适．这是控制在（）方面的应用．Ａ、生活Ｂ、生产Ｃ、农业Ｄ、军事 9、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（）。

A、智能电冰箱的温度控制 B、计算机的CPU上的风扇的转速控制 C、现代化农业温室的温度控制 D、红绿灯定时控制系统 10、理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如，射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，其控制的对象是（） A．人B．枪C．子弹 D．靶 11、下列不属于开环控制系统的是：（） A、自动门 B、自动声控灯 C、自动烘手机 D、电饭锅温控系统 12、根植于历史文化名城泉州的提线木偶戏古称“悬丝傀儡”,又名“丝戏”,民间俗称“嘉礼”,乃流行于闽南语系地区的古老珍稀戏种，在提线木偶的控制过程中控制对象是（）。 A．手B．提绳C．木偶D．大脑 13、上题的案例中，演员对提线木偶的控制过程属于（）。 A．人工控制B．自动控制C．机械控制 14、在电冰箱温度控制中不属于干扰因素的是（） A、打开冰箱门 B、把食物放到冰箱内 C、市电电压下降 D、房间温度变化很大 15、控制系统中属于自动控制系统的是（） A、按钮开关控制 B、普通自来水龙头 C、花房恒温度控制 D、汽车驾驶 16、在电冰箱温度控制中不属于干扰因素的是（C） A打开冰箱门 B 把食物放到冰箱内 C 市电电压下降2伏 D 房间温度变化很大 17、电冰箱工作时温度设定在一定的范围值，当箱内温度变化超过设定的范围值时，热敏电阻的阻值也相应地变化，通过热敏电阻的变化电流经过三极管放大器的放大，带动继电器，

《第四章 控制与设计 第一节 什么是控制》优质课比赛教学设计

第四章控制与设计 第一节什么是控制 一、教学目标： 1、理解控制的含义。 2、积极观察生活，能从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别出各种受控对象和受控过程。 3、对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。 二、重难点： 1、分析案例的控制过程与结果。 2、体会控制技术应用的广泛性、重要性。 三、课时安排：2课时 四、知识提纲： （一）、控制理论： 1、公元前300年出现。 2、瓦特最早应用于工业。 3、 1948年，维纳的《控制论》出版标志着学科的诞生。 （二）、事例： 1、计时水钟。 2、飞球控制器。 3、电灯开关 4、风扇可调开关 五、教学思路：

从介绍各种控制装置入手，建立关于控制的初步认识和感性经验，通过“讨论交流”活动强化，并形成关于对控制的基本认识和对控制的描述，同时认识到控制及控制技术应用的广泛性以及学习控制与设计的意义。 不要求学生对什么是控制做精确的口头或文字表述，但应通过各种学习活动对其有较深刻的理解。较好地了解控制系统的构成要素，以此为依据分析判断生活中的哪些对象是控制系统，怎样实施控制过程。 新课导入： ［师］同学们好，在上个学期的期末设计方案中，有同学提出这样一个问题：水塔里的水，有时是用光了，直到水龙头没水出来才知道要抽水，而抽水有时候直到水溢出水塔才能发现。这样由人工抽水即不及时又有可能造成浪费。针对这个问题，设计了一个自动抽水的控制装置，当水位低于设定水位时自动抽水，水位达到一定高度后，自动停抽。请同学们讲讲这个装置的工作原理。 ［生］放一浮子，随水位升降。过低时触动触发点，电路通，抽水机工作，水位到一定高度后，触动另一个触发点，电路断开，抽水机停止工作。 ［生］很好，这就是一种简单的自动控制，那么，这节课我们就学习有关控制的知识：第四章控制与设计的第一节什么是控制。 新课教学： ［师］请同学们花几分钟时间阅读课本102页的两个控制装置案例。 ［生］ ------ ［师］第一个案例，自动饮水器有怎样的功能，是怎样实现的？ ［生］ ------ ［师］请同学们分析第二个案例的功能及工作原理。 ［生］ ------

自动控制系统的校正

第五章自动控制系统的校正 本章要点 在系统性能分析的基础上，主要介绍系统校正的作用和方法，分析串联校正、反馈校正和复合校正对系统动、静态性能的影响。 第一节校正的基本概念 一、校正的概念 当控制系统的稳态、静态性能不能满足实际工程中所要求的性能指标时，首先可以考虑调整系统中可以调整的参数；若通过调整参数仍无法满足要求时，则可以在原有系统中增添一些装置和元件，人为改变系统的结构和性能，使之满足要求的性能指标，我们把这种方法称为校正。增添的装置和元件称为校正装置和校正元件。系统中除校正装置以外的部分，组成了系统的不可变部分，我们称为固有部分。 二、校正的方式 根据校正装置在系统中的不同位置，一般可分为串联校正、反馈校正和顺馈补偿校正。 1．串联校正 校正装置串联在系统固有部分的前向通路中，称为串联校正，如图5-1所示。为减小校正装置的功率等级，降低校正装置的复杂程度，串联校正装置通常安排在前向通道中功率等级最低的点上。 图5-1 串联校正 2．反馈校正 校正装置与系统固有部分按反馈联接，形成局部反馈回路，称为反馈校正，如图5-2所示。 3．顺馈补偿校正

顺馈补偿校正是在反馈控制的基础上，引入输入补偿构成的校正方式，可以分为以下两种：一种是引入给定输入信号补偿，另一种是引入扰动输入信号补偿。校正装 置将直接或间接测出给定输入信号R(s)和扰动输入信号D(s)，经过适当变换以后，作为附加校正信号输入系统，使可测扰动对系统的影响得到补偿。从而控制和抵消扰动对输出的影响，提高系统的控制精度。 三、校正装置 根据校正装置本身是否有电源，可分为无源校正装置和有源校正装置。 1．无源校正装置 无源校正装置通常是由电阻和电容组成的二端口网络，图5-3是几种典型的无源校正装置。根据它们对频率特性的影响，又分为相位滞后校正、相位超前校正和相位滞后—相位超前校正。 无源校正装置线路简单、组合方便、无需外供电源，但本身没有增益，只有衰减；且输入阻抗低，输出阻抗高，因此在应用时要增设放大器或隔离放大器。 2．有源校正装置 有源校正装置是由运算放大器组成的调节器。图5-4是几种典型的有源校正装 置。有源校正装置本身有增益，且输入阻抗高，输出阻抗低，所以目前较多采用有源图5-2 反馈校正 图5-3 无源校正装置 a)相位滞后 b)相位超前 c)相位滞后-超前

第6章控制系统的设计与校正参考答案.doc

习题六 1. 在题图6.1（a ）(b)中，实线分别为两个最小相位系统的开环对数幅频特性曲线，图中虚线部分表示采用串联校正后系统的开环对数幅频特性曲线改变后的部分，试问： 1）串联校正有哪几种形式： 2）试指出图（a ）、(b)分别采取了什么串联校正方法？ 3）图（a ）、(b)所采取的校正方法分别改善了系统的什么性能？ L (ωL (ω 题图6.1 习题1图 答案：1)、相位超前校正、相位滞后校正、相位-超前校正 2)、图(a)串联相位滞后校正，图(b)串联相位超前校正。 3)、相位滞后校正提高了低频段的增益，可减少系统的误差。相位超前校正改善了系统的稳定性，使剪切频率变大，提高系统的快速性。 2. 单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线)(0ωL 如题图6.2所示，采用串联校正，校正装置 的传递函数)1100 )(13.0() 110)(13()(++++=s s s s s G c 题图6.2 习题2图 （1）写出校正前系统的传递函数)(0s G ； （2）在图中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线)(ωL ； （3）求校正后系统的截止频率c ω和γ。 解：（1）)1100 )(110(100 )0++=s s s s G （2）20)1100 )(13.0() 13(100))()(+++==s s s s s G s G s G c ，)(ωL 曲线见答案图。

（3）10=c ω，?=?--?-+?=6.63100 10arctan 23.010arctan 90310arctan 180γ 题2解图 3. 已知最小相位系统的开环对数幅频特性)(0ωL 和串联校正装置的对数幅频特性)(ωc L 如题图6.3所示。 （1）写出原系统的开环传递函数)(0s G ，并求其相角裕度； （2）写出校正装置的传递函数)(s G c ； （3）画出校正后系统的开环对数幅频特性曲线)(ωL ，并求其相角裕度。 1 题图6.3 习题3图 解：（1）)105.0)(1.0(100 )(0+= s s s s G ?-=4.33γ （2）1 1001 125.3)(++=s s s G c （3）) 1100)(105.0)(11.0() 1125.3(100)()()(0++++==s s s s s s G s G s G c 125.3=c ω ?=9.57γ

机械制造装备设计第四章习题答案关慧贞

第四章工业机器人设计思考题与习题 1.工业机器人的定义是什么？操作机的定义是什么？ 答：我国国家标准GT/T12643-1997《工业机器人词汇》将工业机器人定义为“是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度操作机，能搬运物料、工件或夹持工具，用以完成各种作业”；将操作机定义为“具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其它操作的机械装置”。 2.工业机器人由哪几部分组成？并比较它与数控机床组成的区别。 答：工业机器人由操作机、驱动单元和控制装置组成。数控机床一般由机床本体、伺服系统和数控装置组成。二者组成的区别主要在于机械本体，机器人操作机通常由末端执行器、手腕、手臂和机座组成，而数控机床机械本体通常包含主运动部件、进给运动部件、支承部件、冷却润滑、排屑等部分。 3.工业机器人的基本功能和基本工作原理是什么？它与机床主要有何相同和不同之处？ 答：工业机器人基本功能是提供作业所需的运动和动力，其基本工作原理是通过操作机上各运动构件的运动，自动地实现手部作业的动作功能及技术要求。 在基本功能及基本工作原理上，工业机器人与机床有如下相同之处：二者的末端执行器都有位姿变化要求；二者都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化要求。二者的主要不同之处有：机床是以直角坐标形式运

动为主，而机器人是以关节形式运动为主；机床对刚度、精度要求很高，其灵活性相对较低；而机器人对灵活性要求很高，其刚度、精度相对较低 4.工业机器人的结构类型有哪几类？各种类型的特点如何？ 答：工业机器人的结构类型有如下四类： 关节型机器人，其特点是关节一般为回转运动副，灵活性好，工作空间范围大（同样占地面积情况下），但刚度和精度较低；球坐标型机器人，其特点是按球坐标形式动作（运动），灵活性好，工作空间范围大，但刚度、精度较差；圆柱坐标型机器人，其特点是按圆柱坐标形式动作，灵活性较好，工作空间范围较大，刚度、精度较好；直角坐标型机器人，其特点是按直角坐标形式动作，刚度和精度高，但灵活性差，工作空间范围小。 5.如何选择和确定机器人的坐标系？分析图4-5所示的PUMA机器人的坐标系是如何确定的？ 答：坐标系按右手定则确定。绝对坐标系X-Y-Z，机座坐标系X0-Y0-Z0和机械接坐标系Xm-Ym-Zm的取法参考GB-T16977-1997《工业机器人坐标系和运动命名》。 关节坐标系Xi-Yi-Zi以下简明的方法确定： (1)确定基准状态—般可取机器人处于机械原点时的状态作为基准状态。也可以取机器人各关节轴线(或大部分关节轴线)与机座直角坐标系轴线平行时的状态作为基准状态。(2)关节坐标轴轴线位置的选取取Zi轴与i关节的运动方向一致。对于回转关节，取Zi轴与i关节的轴线重合；对于移动关节，取Zi轴与i关节的运动方向平行(或重合)。(3)关节坐标方向的选取采用右手坐标系，规定Xi、Zi轴的方向，Yi轴方向就自然确定了。原则上Xi、Zi轴的正向可视方便任意选取，但应尽可能使各坐标

苏教版高中通用技术《技术与设计2》导学案---第4章 控制与设计

【学习目标】 【课前预学】 1、控制就是：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向 。 2、理解任何控制现象，都要从控制的是什么，控制要达到什么 和采取什么控制三方面着手。 3、从控制过程有无人工干预的情形来分，控制系统可分为和 4、按照执行机构的不同，控制可分为、、 。 【复习检测】 1、完成以下控制的分类 2、完成连线练习

【学习目标】 【自主学习】 １、控制就是：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向 。 2、理解任何控制现象，都要从控制的 是什么，控制要达到什么 和采取什么控制 三方面着手。 3、从控制过程有无人工干预的情形来分，控制系统可分为 和 4、按照执行机构的不同，控制可分为 、 、 。 【交流提升】 【例题1】 (2014·省学考 )如图所示是一款智能垃圾桶。投垃圾时，手或垃圾靠近感应区上方，桶盖会自动打开，投入后桶盖会自动关闭，该控制系统的控制手段和控制方式属于( ) A ．手动控制、开环控制 B ．自动控制、开环控制 C ．自动控制、闭环控制 D ．手动控制、闭环控制 【例题2】(2013·省学考)小通设计了如图所示的一款小音箱，带有音乐播放控制系统。如果把手伸进它的口中，就会播放几首歌曲，然后自行停止。该控制系统的控制手段和方式属于( ) A ．自动、开环控制 B ．人工、开环控制 C ．自动、闭环控制 D ．人工、闭环控制 【自我归纳】

【课堂检测】 1、下列关于控制的叙述中，正确的是（） A、控制技术仅仅指的是自动控制技术，不包括人工控制技术 B、控制技术在“嫦娥”奔月，遨游太空，数据实时传输中起着至关重要的作用 C、现代农业发展很快，菜农利用“滴灌”技术对所种的菜进行浇水，施肥，除虫等操作不是控制现象 D、自动控制系统能在无人直接参与的情况下运行，甚至系统开始的“启动”，也无需人参与就可自动运行 2、下列控制系统属于自动控制系统的是（） A、用按钮开关控制电灯的开与关 B、普通水龙头控制自来水管中水的流速与流量 C、恒温花房内的温度控制 D、自动挡汽车驾驶操控 3、农用塑料大棚能够充分利用太阳能，和塑料隔膜的保温，起到春提前、秋延后的保温栽培作用，一般春季可提前30—35天，秋季能延后20—25天。这种塑料大棚结构简单不消耗额外能源和电，其温度调节方式为：( ) A.人工手动控制 B.电子自动控制 C.电脑程序控制 D.无须任何控制 4、由于传统的鼠标有个长长的尾巴不方便，无线鼠标也就应运而生，移动无线鼠标就可以使光标移动，这种控制是（） A、人工控制、机械控制 B、自动控制、液压控制 C、人工控制、电子控制 D、机械控制、气动控制 5、我们要理解一个控制现象，就必须弄清楚三个问题，这其中不包括（） A、控制过程中受到哪些影响 B、对什么东西进行控制 C、要达到什么样的控制结果 D、采取何种控制手段

实验五基于MATLAB工具箱的控制系统分析与设计.

实验五、基于MATLAB工具箱的控制系统分析与设计(2学时) （综合型实验） 一、实验目的 （1）掌握线性时不变系统的对象模型的构造及其相互转换； （2）掌握线性时不变系统浏览器——LTI Viewer使用方法； （3）掌握单变量系统设计工具——SISO Design Tool的使用方法； （4）掌握非线性系统的控制器优化设计和仿真； （5）自行设计一个PID控制系统并进行PID控制器的优化设计（选）。 二、实验设备 MATLAB6.1系统教学软件及计算机一台。 三、实验内容 1、将下述传递函数转换成tf对象。 2、将第6章的例6-16中非线性系统进行线性化处理后所得线性化状态空间模型的系数矩阵(A,B,C,D)的值转换成LTI对象，然后利用线性时不变系统浏览器—LTI Viewer对系统进行分析。 3、使用 LTI Viewer对以下滑艇系统的动力学方程进行非线性系统的线性分析 4、以下单位反馈系统。利用单变量系统设计工具SISO Design Tool。（1）对其进行分析，画出系统的根轨迹图以及系统波特图，并求解相位裕量。 （2）对以上系统进行串联校正装置，其传递函数如下。 对校正后进行分析，画出校正后系统的根轨迹图以及系统波特图，并求解相位裕量。 5、对以下系统。 要求系统单位阶跃响应的最大上升时间为10秒、最大调节时间为30秒、最大超调量为20%。利用非线性控制器设计模块集（Nonlinear Control Design Blockset），试求PID控制器的最佳整定参数Kp、Ki和Kd。假设，三阶线性对象模型的不确定参数：40< a1<50,2.5< a2<10。

会计制度设计第一章至第四章练习题

会计制度设计（第一章） 1．由政府部门、企业单位通过一定程序制定的具有一定强制性的会计行为准则和规范是（C） A．会计法B．会计准则 C．会计制度D．会计程序 2．会计制度设计的制约性是指（D） A．会计制度设计必须符合国家法律、法规和政策的规定，并将其要求体现到会计制度中去B．会计制度设计的内容必须与国际惯例相协调 C．会计制度设计必须以提高经济效益为中心 D．会计制度设计既要规范会计核算，又要便于加强会计监督，健全内部控制制度 3．执行会计制度可以发挥的作用有（ABCDE） A．保证会计工作的正常进行B．保证会计及相关工作有序运转 C．保证会计工作质量的提高D．保证会计监控作用有效发挥 E．保证会计人员行使职权 4．设计会计制度最主要、最直接的依据是（BCD ） A．宪法B．会计法 C．企业会计准则D．统一会计制度 E．企业规章 5．下列关于会计制度总则的说法中，正确的有（ABDE） A．会计制度总则是指会计制度最前面的概括性的适用于会计工作各个环节的总的原则B．会计制度总则一般包括会计制度制定的前提、会计工作一般规定和会计基础工作的要求三部分内容 C．会计制度总则的特点是坚持统一性，不允许灵活性 D．会计制度总则的内容要求有较强的现实针对性 E．会计制度总则的内容应具有一定的适用性 6.会计制度设计的针对性原则是指( A ) A.针对单位的具体实际进行设计 B.针对国家的宏观要求进行设计 C.针对决策者的要求进行设计 D.针对国家的监管要求进行设计 7.由政府部门和企业单位对会计工作的规则、方法和程序所制定的规范性文件是指( C ) A.会计法 B.会计准则 C.会计制度 D.会计程序 8.确定会计制度的框架结构属于会计制度设计程序中的( B ) A.准备阶段 B.设计阶段 C.试行修正阶段 D.定稿颁布阶段 9.按会计制度本身的内容，《企业会计准则》利《会计档案管理办法》等制度属于(B )

物理性污染控制习题第四章答案

物理性污染控制习题答案 第四章电磁辐射污染及其防治 1.什么是电磁辐射污染电磁污染源可分为哪几类各有何特性 答：是指人类使用产生电磁辐射的器具而泄露的电磁能量流传播到室内外空间中，其量超出环境本底值，且其性质、频率、强度和持续时间等综合影响而引起周围人群的不适感，并使健康和生态环境受到损害。 电磁污染源可分为自然电磁场源，人工电磁场源二类 自然电磁场源分为 大气与空气污染源自然界的火花放电、雷电、台风、寒冷雪飘、火山喷烟 太阳电磁场源太阳的黑点活动与黑体放射 宇宙电磁场源银河系恒星的爆发、宇宙间电子移动 人工电磁场源分为 核爆炸对环境的污染 工业和核动力对环境的污染 核事故对环境的污染 其他辐射污染来源 放电所致场源电晕放电，电力线（送配电线）高电压、大电流而引起静电感应、电磁感应、大地漏泄电流所造成 辉光放电，放电管白炽灯、高压水银灯及其他放电管 弧光放电，开关、电气铁道、放电管点火系统、发电机、整流装置…… 火花放电，电气设备、发动机、冷藏车、汽车整流器、发电机、放电管、点火系统…… 工频感应场源，大功率输电线、电气设备、电气铁道、无线电发射机、雷达……高电压、大电流的电力线场、电气设备、广播、电视与通风设备的振荡与发射系统 射频辐射场源，高频加热设备、热合机、微波干燥机……工业用射频利用设备的工作电路与振荡系统 理疗机、治疗机医学用射频利用设备的工作电路与振荡系统 家用电器，微波炉、电脑、电磁灶、电热毯……功率源为主…… 移动通信设备，手机、对讲机天线为主…… 建筑物反射，高层楼群以及大的金属构件墙壁、钢筋、吊车…… 2.电力系统、电气化铁道、电磁发射系统、电磁冶炼和电磁加热设备产生电磁污染的机理及特性是什么试总结说明并加以比较。（演讲） 3.电磁波的传播途径有哪些 天然辐射源的正常照射，由于技术发展是天然辐射源的照射增加，消费品的辐射，核工业造成的辐射，核爆炸沉降物对人群造成的辐射，医疗照射。 4.电磁辐射评价包括哪些内容评价的具体方法有哪些 评价电磁辐射环境的指标 （1）关键居民组所接受的平均有效剂量当量 方法：在广大群体中选择从某一给定的实践中受到的照射剂量高于群体中其他成员组成特征组。 （2）集体剂量当量

第四章《 控制与设计》9

必修二第四章《控制与设计》学习材料 学习目标和要求： ⒈积极观察生活，能从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别各种受控现象和受控过程，理解控制的含义。 ⒉能够分析典型的案例，了解手动控制和自动控制，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。 ⒊通过案例分析，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器的作用，熟悉反馈环节的作用。 ⒋通过案例分析，找出并分析影响简单控制系统运行的主要干扰因素，了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用。 ⒌结合一定的案例，了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，划出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计方案。 ⒍能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置，或根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。 （导入）： 我国古代有一种靠风力来推动的风磨，当风力强的时候，磨盘就转得快，当风力弱的时候，磨盘就转得慢。那么，怎样才能根据风力的大小，往磨盘上添加谷物呢？对此，人们设计了一个漏斗：当风磨转动慢的时候，这个漏斗会自动地缩小漏口，使少量的谷物流进磨盘；当风磨转动快的时候，这个漏斗会自动地张大漏口，让较多的谷物流进磨盘。 这个巧妙的漏斗在今天看来，是一个古老的控制装置，体现了人们认识并利用控制现象的久远。事实上，控制并不是人类的天外来客，它渗透在我们生产和生活的方方面面。理解控制、善于控制，已经成为我们每个人日常生活中不可或缺的基本能力。 一、控制及控制系统 1 控制 人们根据自己意愿或目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制（control）。这里所说的手段就是控制技术。如：射手通过瞄准使箭射中靶心；人们通过电冰箱获得适当的温度，使食物能够长期存放；先进的生产流水线通过计算机的指挥实现自动化生产等。 注意：理解任何控制现象，都要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如：在人力三轮车转弯过程中的方向控制问题中，其控制的对象就是人力三轮车，控制的目的是为了改变三轮车行驶的方向，控制的手段是骑车人通过双手转动车把，改变前轮的方向并带动后轮。 2 控制的分类： （1）从控制过程中人工干预的情形来分：人工控制、自动控制。 A 人工控制：控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。如：人工纺纱、普通自来水龙头、掀按钮打开电灯、拖地清洁地板、驾驶汽车等 B 自动控制：是指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确的按照期望的方向进行。如：数控机床、饮料自动装罐生产线，花房恒温控制、十字路口红绿灯的转换、通过电视更换节目频道、联合收割机割麦子等。 （2）按照执行部件的不同分为： A 机械控制：普通水龙头、电饭煲等 B 气动控制：化工生产中常见的气动阀门、公共汽车车门开关控制等 C 液压控制：建筑工地打桩机、修理汽车用的液压千斤顶等 D 电子控制：电子计算器、家用电冰箱、自动门和汽车自动变速器的电子控制装置等 3 控制系统 一般的控制过程都有一个输入和一个输出。任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。控制系统通常分为开环控制系统（open loop control system）和闭环控制系统（closed loop control system）两种。 简单的控制系统由两部分组成，即被控对象和控制装置。其中的控制装置，包括传感器、控制器、执行器等环节，对于闭环系统来说，还包括反馈环节与比较环节。 二、开环控制 ⒈开环控制系统：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统。如：十字路口的红绿灯定时控制系统、楼宇的防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公园的音乐喷泉自动控制系统、自动门的控制系统、家用高压锅等。 ⒉开环控制系统的方框图 在系统控制中，为了分析的方便，常采用方框来表示系统的环节，用单向信号线来表示系统信号的传递方向，这种图称为控制系统的方框图，它表示了系统的各个环节在系统中的位置、功能和相互之间的关系。 ⒊开环控制系统特征： 系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。 三、闭环控制 ⒈含义：把系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统称为闭环控制系统。如：电冰箱的温度控制系统、交通路口红绿灯自动控制（根据车流量大小改变红绿灯时间）系统等 ⒉闭环控制系统方框图 上图中，检测装置测量出被控量并返回到系统的输入端；是比较器，它将所给量与所检测 的被控量进行比较，求出偏差值；控制器将这一偏差值进行运算处理，并向执行器下达控制指令。执行器根据指令对被控对象进行控制，从而使被控量稳定在一定范围内。 3．闭环控制系统的特征 在系统的输入量和输出量之间，还有一条从输出量返回到输入端的反馈环节，它们形成了一条闭合回路，反馈环节使得输出量的改变对控制的过程产生直接影响。

第四章控制与设计

山东省昌乐一中 2011级通用技术导学案 主要编制人：王爱军、李玉松、吴巧燕审核：审批： 第四章控制与设计一 《通用技术课程标准》要求： （1）理解控制的含义及其在生产和生活中的应用。 （2）分析典型的案例，了解手动控制、自动控制，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。 （3）能画出一个简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器等环节的作用，熟悉反馈环节的作用。 （5）了解简单的被控制对象的基本特性，能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图，并形成初步的控制设计的方案。 （6）能根据开环控制系统的设计方案，制作一个控制装置；或者能根据简单闭环控制系统的设计方案进行实施或模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。 【学习目标】 知识与技能： 1、理解控制的涵义及其应用 2、能画出简单的闭环控制系统方框图 3、结合实例，会分析控制系统 过程与方法：通过具体案列进行分析理解。 情感态度与价值观：激情投入，高效学习，养成勤于思考及善于归纳的习惯。 【重点、难点】 重点：开环控制与闭环控制系统的理解与应用 难点：控制系统的设计与应用 【使用说明】 1、通览本章所有知识内容，完成自主学习部分。 2、小组成员积极讨论，踊跃展示。 3、激情投入，高效学习。

班级 姓名 编号 时间：2013年3月16日 【自主学习】 1、如果我们希望某一事物按照自己的意愿发展，就要对其进行 ，这种根据自己的目的，通过 ，就形成了控制。 2、能将控制的结果（即比较量）反馈回来与希望值（即基准量）进行比较，并根据它们的误差及时调整控制作用的系统，称为 。 3、 的系统，成为开环控制系统。 4、系统中将控制结果反馈回来的部分，成为 。是闭环控制系统的重要特征。 5、按照执行部件的不同，控制分为： 、气动控制、 、电子控制等。 6、对于自动控制，按控制方式分为： 、 和复合控制等。 7、控制系统必须在 才能完成控制任务。这种控制系统我们称之为 。 8、在控制的过程中 的控制系统称为自动控制。 9、干扰因素：干扰就是 ，即除给定量外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。 10、克服干扰的基本方法 、 提高控制系统性能 11、控制系统的框图表示： 被控量 给定值 控制量 给定值 比较器 开环控制系统框图： 闭环控制系统框图：

信息系统分析与设计名词解释

一、名词解释 1、软件维护指软件交互使用之后，为了改正软件中的错误或满足新的需求而修改软件的过程。 2、调试在成功地进行了测试之后，进一步诊断和改进程序中存在的错误过程。 3、可行性研究又叫可行性分析，它是所有工程项目在开始阶段必须进行的一项工作。可行性研究是指项目正式开发之前，先投入一定的精力，通过一套准则，从经济、技术、社会等方面对项目的必要性、可能性、合理性，以及项目所面临的重大风险进行分析和评价，得出项目是否可行的结论。 4、结构化程序设计是一种设计程序的技术，采用自顶向下、逐步细化的设计方法和单入口、单出口的控制技术，任何程序都可以通过顺序、选择和循环3种基本控制结构的复合实现。 5、信息系统在其使用过程中随着生存环境的变化，要不断维护、修改，当它不再适应需求的时候就要被淘汰，就要由新系统代替老系统，这种周期循环称为信息系统的生命周期。 6、供应链管理系统就是为了实现供应链上各企业的共同目标，对整个供应链的物流与信息流进行集成的管理和统一协调的计算机软件系统、网络与通信系统、有关数据、规章制度和人员的统一体。 7、这是在现代信息技术的基础上，交叉管理学、行为科学、运筹学，控制论等学科运用、人工智能、专家系统、知识工程等理论和方法，辅助支持企业，决策活动的信息系统。 8、信息系统是指利用计算机、网络、数据库等现代信息技术，处理组织中的数据、业务、管理和决策等问题，并为组织目标服务的综合系统。 9、数据字典为了对数据流程图中的各个元素进行详细的说明，数据字典的主要内容是对数据流程图中的数据项、数据结构、数据流、处理逻辑、数据存储和外部实体等几个方面进行具体的定义。数据字典配以数据流程图，就可以从文字和图形两个方面对系统的逻辑模型进行完整的描述。 二、填空 1、按照生命周期法建设信息系统过程中的主要文档有:系统开发立项报告,( 可行性研究报告),系统开发计划书,( 系统分析说明书),系统设计说明书,程序设计报告,系统测试计划与测试报告,系统使用与维护手册,系统评价报告,系统开发月报与系统开发总结报告. 2、描述程序处理过程的工具称为过程设计工具，可以分为图形、表格和语言3类。其中图形工具包括(程序流程图)、(N-S图)和(PAD图)；表格工具包括(判定表)和(判定树)；语言工具包括

技术与设计复习提纲第四章控制与设计

第四章控制与设计 一、控制的要素：、、。这三个也是理解控制现象必须弄明白的问题。 例题1、理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如，射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，其控制的对象是：（） A、人 B、枪 C、子弹 D、靶 二、控制的类型： 1、从控制过程中人工干预的情形来分： ①（手动控制）：（必须在人的直接干预下才能完成控制任务的控制系统。） 如人工纺纱、打开普通自来水龙头，揿按键打开电灯、驾驶汽车等； ②：（不需要人的干预，就可按期望规律或预定程序进行的控制系统。） 例题1、控制系统中属于自动控制系统的是（） A、按钮开关控制 B、普通自来水龙头 C、花房恒温控制 D、汽车驾驶 2、从手摇扇到电风扇到空调器的发展过程来看，体现了（） A、从机械控制到电子控制的过程 B、从手动到手动控制再到自动控制的过程 C、从手动到电动控制的过程 D、从自动到手动控制的过程 3、下列控制现象是自动控制的是（） A、骑自行车 B、舂M C、农用灌溉抽水的控制 D、用气筒给自行车的轮胎充气 三、控制系统的组成 简单的控制系统由两部分组成，即和。其中控制装置，包括、控制器、等环节，对于闭环控制系统来说，还包括反馈环节和比较环节。还要了解简单控制系统的输入量、输出量、控制量、被控制量等。 四、控制系统的分类：开环控制与闭环控制 （一）开环控制系统（不将控制的结果反馈回来影响控制作用的系统） 1、：是指输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。如十字路口的红绿灯定时控制系 统、楼宇的防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公园的音乐喷泉自动控制系统等。例题1、下列控制系统中，属于开环控制系统的是（） A、电冰箱的温度控制 B、计算机的CPU上的风扇的转速控制 C、现代化农业温室的温度控制 D、电风扇调速开关系统 2、下列不属于开环控制系统的是：（） A、自动门 B、自动声控灯 C、自动烘手机 D、电饭锅温控系统 2、特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。 3、开环控制系统的方框图：输出量控制量输入量被控对象传感器控制器执行器 （1）输入量：控制系统的给定量，如游泳池进水的设定时间。 例题1、箱工作时温度设定在一定的范围值，当箱内温度变化超过设定的范围值时，热敏电阻的阻值也相应地变化，通过热敏电阻的变化电流经过三极管放大器的放大，带动继电器，控1 / 4 制压缩的启动，实现电冰箱的温度控制。温度的变化量是：（）、被控量C、控制量CA、输入量B、输出量）输出量（被制量）：控制系统所要控制的量，也就是说这个系统要控制的是什么量，也2（是控制系统的输出信号，如游泳池的水位。）1、投篮的过程中，被控量是：（例题、以上皆是 DC B、投篮的力度、角度、篮球的落点A、篮框的位置）控制量：执行器的输出信号，能对控制被控对象产生作用，从而被控量发生变化的量。3（如流过阀门的水量。、冰箱工作时温度设定在一定的范围值，当箱内温度变化超过设定的范围值时，热敏电1例题阻的阻

会考通用技术-必修二《第四章 控制与设计》学习材料

必修二《第四章控制与设计》学习材料 学习目标和要求： ⒈积极观察生活，能从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别各种受控现象和受控过程，理解控制的含义。 ⒉能够分析典型的案例，了解手动控制和自动控制，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。 ⒊通过案例分析，能画出一个简单的闭环控制系统的方框图，理解其中的控制器、执行器的作用，熟悉反馈环节的作用。 ⒋通过案例分析，找出并分析影响简单控制系统运行的主要干扰因素，了解功能模拟方法和黑箱方法在控制系统中的应用。 ⒌结合一定的案例，了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，划出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计方案。 ⒍能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置，或根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。 （导入）： 我国古代有一种靠风力来推动的风磨，当风力强的时候，磨盘就转得快，当风力弱的时候，磨盘就转得慢。那么，怎样才能根据风力的大小，往磨盘上添加谷物呢？对此，人们设计了一个漏斗：当风磨转动慢的时候，这个漏斗会自动地缩小漏口，使少量的谷物流进磨盘；当风磨转动快的时候，这个漏斗会自动地张大漏口，让较多的谷物流进磨盘。 这个巧妙的漏斗在今天看来，是一个古老的控制装置，体现了人们认识并利用控制现象的久远。事实上，控制并不是人类的天外来客，它渗透在我们生产和生活的方方面面。理解控制、善于控制，已经成为我们每个人日常生活中不可或缺的基本能力。 一、控制及控制系统 1 控制 人们根据自己意愿或目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制（control）。这里所说的手段就是控制技术。如：射手通过瞄准使箭射中靶心；人们通过电冰箱获得适当的温度，使食物能够长期存放；先进的生产流水线通过计算机的指挥实现自动化生产等。 注意：理解任何控制现象，都要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如：在人力三轮车转弯过程中的方向控制问题中，其控制的对象就是人力三轮车，控制的目的是为了改变三轮车行驶的方向，控制的手段是骑车人通过双手转动车把，改变前轮的方向并带动后轮。 2 控制的分类： （1）从控制过程中人工干预的情形来分：人工控制、自动控制。 A 人工控制：控制的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。如：人工纺纱、普通自来水龙头、掀按钮打开电灯、拖地清洁地板、驾驶汽车等 B 自动控制：是指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确的按照期望的方向进行。如：数控机床、饮料自动装罐生产线，花房恒温控制、十字路口红绿灯的转换、通过电视更换节目频道、联合收割机割麦子等。 （2）按照执行部件的不同分为： A 机械控制：普通水龙头、电饭煲等 B 气动控制：化工生产中常见的气动阀门、公共汽车车门开关控制等 C 液压控制：建筑工地打桩机、修理汽车用的液压千斤顶等 D 电子控制：电子计算器、家用电冰箱、自动门和汽车自动变速器的电子控制装置等 3 控制系统 一般的控制过程都有一个输入和一个输出。任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。控制系统通常分为开环控制系统（open loop control system）和闭环控

机电控制系统分析与设计

一、简述题（每小题10分，共100分） 1、机电控制系统的基本要求？ 答：稳定性（长期稳定性）、准确性（精度）和快速性（相对稳定性）. 稳定性：对恒值系统要求当系统受到扰动后,经过一定时间的调整能够回到原来的期望值. 对随动系统,被控制量始终跟踪参据量的变化.稳定性是对系统的基本要求,不稳定的系统不能实现预定任务.稳定性,通常由系统的结构决定与外界因素无关. 快速性：对过渡过程的形式和快慢提出要求,一般称为动态性能.稳定高射炮射角随动系统,虽然炮身最终能跟踪目标,但如果目标变动迅速,而炮身行动迟缓,仍然抓不住目标. 准确性：用稳态误差来表示.如果在参考书如信号作用下,当系统达到稳态后,其稳态输出与参考输入所要求的期望输出之差叫做给定稳态误差.显然,这种误差越小,表示系统的输出跟随参考输入的精度越高. 由于被控对象具体情况的不同,各种系统对上述三方面性能要求的侧重点也有所不同.例如随动系统对快速性和稳态精度的要求较高,而恒值系统一般侧重于稳定性能和抗扰动的能力.在同一个系统中,上述三方面的性能要求通常是相互制约的.例如为了提高系统的动态响应的快速性和稳态精度,就需要增大系统的放大能力,而放大能力的增强,必然促使系统动态性能变差,甚至会使系统变为不稳定.反之,若强调系统动态过程平稳性的要求,系统的放大倍数就应较小,从而导致系统稳态精度的降低和动态过程的缓慢.由此可见,系统动态响应的快速性、高精度与动态稳定性之间是一对矛盾. 2、机电控制系统的基本结构？画图说明 答：机电控制系统是机电控制技术的具体表现形式，通过控制器并合理选择或设计放大元件、执行元件、检测元件与转换元件、导向与支承元件和传动机构等．使机电装备达到所要求的性能和功能。机电控制系统是 机电一体化 产品及系统中承担着控制对象输出，并按照指令规定的规律变化的功能单元，是机电一体化产品及系统的重要组成部分。机电控制系统是一种自动控制系统。 机电控制系统一般由指令元件，比较、综合与放大元件，转换与功率放大元件，执行元件，工作机构，检测与转换元件等6部分组成，如图1．4所示。为了研究问题方便，通常又把指令元件和比较、综合与放大元件合称为 控制器 (控制元件)；将转换与功率放大元件和执行元件合称为机电动力机构；机电动力机构和工作机构合称为被控对象。对于控制精度要求不高且执行元件的输出能够按其给定规律运动时，可以采用开环控制。此时检测与转换元件也可以没有；但为了显示与检测，系统中仍应装有检测与转换元件。

第四章控制与设计

控制与设计 一、考点 （1）了解控制的含义及其在生产和生活中的应用。 （2）通过典型的案例了解手动控制、自动控制，了解简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程。 （3）能识别简单的闭环控制系统的方框图，了解其中的控制器、执行器等环节的作用，了解反馈环节的作用。 （4）了解影响简单控制系统运行的主要干扰因素。 （5）了解简单的被控制对象的基本特性，了解被控量、控制量。 二、知识点 1、控制：人们根据自己的目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展就形成了控制。 控制技术的广泛应用，提高了产品质量，降低了生产成本，增长了劳动生产率，使人们从繁重或危险的体力劳动和重复的手工操作中解放出来。 2、手动控制：控制过程是在人的直接干预和全程干预下进行的。 自动控制：指在无人直接参与的情况下，事物的变化准确地按照期望的方向进行。 3、控制系统的输出量不对系统控制产生任何影响，这种控制称为开环控制系统系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统是闭环控制系统 4、干扰因素：在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素成为干扰因素。控制系统中，干扰因素可能有一个，也可能有若干个，有的是人为的，有的是由于环境造成的。 5、在正常工作状态下，其输出与输入之间的关系，输出与干扰之间的关系称为被控对象的基本特性。 被控量：就是输出量；通过控制量来实现对被控量的控制。 三、例题 1、如图所示为某种抽水马桶水箱的结构示意图：浮球和连杆用螺纹连接，通过调节连杆长度来设置给定水位，当水位上升到给定水 位时，浮球带动连杆装置关闭进水阀。如果往进水阀 方向调节浮球，缩短连杆长度，那么产生的后果是 A．降低给定水位高度 B．增加给定水位高度 C．不影响给定水位高度 D．降低实际水位高度

控制与设计练习题(带答案)

控制与设计练习题 选择题： 1．在下列4个控制系统中，属于闭环控制系统的是 （ C ） A. 电风扇转速控制 B. 公共汽车车门开关系统 C. 家用空调温度调节系统 D. 电风扇机械定时控制 2．比较闭环控制系统和开环控制系统，下列说法错误．．的是（D ） A ．开环控制系统的控制精度相对较低B ．开环控制系统无反馈环节 C ．闭环控制系统的抗干扰能力强 D ．闭环控制系统和开环控制系统都有比较器 3. 自行车的刹车控制是属于（ A ） A 、机械控制 B 、气动控制 C 、液压控制 D 、电子控制 4．下列控制系统 中 ， 属 于 开环控制系统的是（ D ） A ． 电 冰 箱 的温 度 控 制 B ． 计 算 机 的 CPU 上 的 风扇 的 转 速 控 制 C ．现代化农业温室的温度控制 D ．红绿灯定时控制系统 5. 小明发现学校路灯有时由于没有及时关闭而浪费用电，为此他设计了一个控制方案，能够在天亮时关闭，天暗后打开。该系统应该属于( B )。 A 、 自 动 控 制 的 闭 环 控 制 系 统 B 、 自 动 控 制的 开 环 控 制 系 统 C 、手动控制的闭环控制系统 D 、手动控制的开环控制系统 6. 根植于历史文化名城泉州的提线木偶戏古称“悬线傀儡”，又名“丝戏”，民间俗称“嘉礼”，为流行于闽南语系地区的古老珍稀戏种，在提线木偶的控制过程中控制对象是（ C ） A 、手 B 、提绳 C 、木偶 D 、大脑 7. 我们理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么手段。射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，其控制的对象是（ B ） A 、人 B 、枪 C 、子弹 D 、靶 8. 开环控制系统由下列各个环节组成（ A ） ①控制器 ②执行器 ③被控对象 ④检测装置 A 、①②③ B 、①③④ C 、①②③④ D 、①②④ 9. 卖西瓜摊主通过看、听、拍等来判断西瓜的生熟，他采用的方法是（ B ） A 、功能模拟法 B 、黑箱方法 C 、功能法 D 、模拟法 10. 控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入进行比较的过程，称为（A ） A 、反馈 B 、干扰 C 、控制 D 、闭环控制 11. 机器人从本质上来说是一种（ C ） A 、虚拟法 B 、模拟法 C 、功能模拟法 D 、黑箱方法 12．按时间顺序进行控制的“交通路口红绿灯控制系统”的方“图如下。此方框图中，被控对象是( B )。 A ．控制电路 B ．红绿灯 C ．开关装置 D ．红绿灯的开关状态 13．理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如，导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离，目的是要击中目标（距离为零），分析这个控制系统，其控制的对象是：（ D ）。 A.人 B.目标 C.计算机 D.导弹 14．自行车刹车控制过程如下：刹车时，施加一定的握把力，通过杠杆系统，使刹车片压紧车圈（或轮轴），车轮减速。刹车握紧力与车轮转速一一对应。这是一个开环控制系统，其方框图如下。 在这个控制系统中执行器是（C ） A ．握把 B ．杠杆系统 C ．刹车片 D ．车轮 15.在国际象棋的人机对弈中，计算机具有与人脑类似的计算和判断功能，能模拟棋手的思维与人下棋．这是（ A ）的一种具体应用。 A.功能模拟法 B.黑箱方法 C.反馈方法 D.控制方法 16．在电冰箱温度控制中不属于干扰因素的是（ C ） A 、打开冰箱门 B 、把食物放到冰箱内 C 、电压下降2伏 D 、房间温度变化很大 设定时序(间信号)