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自动控制原理第三章复习总结(第二版)

自动控制原理第三章复习总结(第二版)
自动控制原理第三章复习总结(第二版)

第三章 过程检测技术

目的:为了实现对生产过程的自动控制,首先必须对生产过程的各参数进行可靠地测量。 要点:学习和掌握过程测试及应用;正确地选择测试原理和方法;组成合适的测试系统。

第一节 测量与误差基本知识

测量基本知识

一.测量的概念

1.概念 测量是人类对自然界的客观事物取得数量概念的一种认识过程。或者说

测量就是为取得任一未知参数而做的全部工作。

4.测量的基本方程式 u X x /00 5.测量过程三要素

(1) 测量单位; (2) 测量方法;

(3) 测量仪器与设备。

二.测量单位

1.概念 数值为1的某量,称为该量的测量单位或计量单位。

三.测量方法

(一)测量方法的分类 1.直接测量与间接测量

2.等精度测量和不等精度测量

3.接触测量与非接触测量

4.静态测量与动态测量

(二)直接测量法有以下几种常用方法:

1.直接比较测量法

2.微差测量法

3.零位测量法(又称补偿测量法或平衡测量法)

(三)间接测量法

1.定义通过对与被测量有函数关系的其它量进行测量,才能得到被测量值的测量方法。

4.组合测量法

四.测量仪器与设备

(一)感受件(传感器)

(二)中间件(变送器或变换器)

(三)显示件(显示器)

误差基本知识

一.误差基础

(一)测量误差及分类

1.系统误差

2.随机误差(又称偶然误差)

3.粗大误差

(二)测量的精密度、准确度和精确度

1.精密度

2.准确度

3.精确度

(三)不确定度

概念用测量值代表被测量真值的不肯定程度。是测量精确度的定量表示。(四)仪表的基本误差限

1.绝对误差

2.相对误差

3.引用误差

二.误差分析与处理

(一)随机误差的分析与处理

1.统计特性(随机过程)

2.算术平均值原理

(1)真值的最佳估计值(最佳信赖值)。

(2)剩余误差

3.随机误差的标准误差估计(贝塞尔公式)

4.置信概率与置信区间

(二)系统误差的分析与处理

1.系统误差的估计

(1)恒定系统误差指误差大小和符号在测量过程中不变的误差。

(2)变值系统误差它是一种按照一定规律变化的系统误差。可分为

a.累积性系统误差随着时间的增长,误差逐渐增大或减少的系统误差。

b.周期性系统误差误差大小和符号均按一定周期变化的系统误差。

2.系统误差的消除

校准法、零示法、替代法、交换法、还有对称法、微差法、比较法等。

(三)粗大误差的检验与剔除

(1)拉依达准则(3σ准则)

(2)肖维奈(Chauvenet)准则

(2)格拉布斯(Grubbs)准则

(四)误差综合

1.随机误差的综合

2.系统误差的综合

3.总误差的综合

三.仪器仪表的主要性能指标

仪表的性能指标主要有技术、经济及使用等三方面的指标。

仪表技术方面的指标有:误差、精度等级、灵敏度、变差、量程、响应时间、漂移等。

仪表经济方面的指标有:使用寿命、功耗、价格等。

仪表使用方面的指标有:操作维修是否方便,运行是否可靠安全,以及抗干扰与防护能力的强弱,重量体积的大小,自动化程度的高低等。

(一)量程与精度

(二)静态性能指标

灵敏度、线性度、迟滞误差、漂移、重复性

四.实验数据处理初步

(一)有效数字及运算

(二)测试结果的表示

1.实验结果的图形表示法

2.实验结果的列来表示法

3.实验结果的方程表示法

第二节传感器概述

没有传感器也就没有现代化的自动测量和控制,也将没有现代科学技术的迅速发展。

一.传感器基本概念及组成

(一)传感器基本概念

是将被测非电量(物理量)信号转换为与之有确定对应关系的电量(信息)输出的器件或装置。或者说把从被测对象中感受到的有用信息进行变换、传送的器件。

(二)传感器的组成

由敏感元件、转换元件、测量电路与其它辅助部件组成。

二.传感器分类

(一)按输入物理量分类

(二)按工作原理分类

(三)按能量的关系分类

(四)按输出信号的性质分类

三.传感器特性及标定

四.新型传感器介绍

(一)光纤传感器

(二)激光传感器

(三)仿生传感器

(四)霍尔传感器

(五)气、湿敏传感器

(六)数字式传感器

(七)智能式传感器

(八)其它新型传感器

1.酶传感器酶作为敏感材料已经走出实验室,并且已有产品进入市场。其后科学家们又相继研究了酶热敏电阻。

2.微生物传感器其实质仍属于酶类生物传感器,它是多酶系统化的复合酶系,但是两者性质却有很多不同之处。

3.免疫传感器它几乎与微生物传感器同时被研究,现仍处在实验阶段。

4.有机物传感器、组织传感器它们在上述几类之后才被人们所研究。与此同时,也交叉研究了酶免疫传感器、酶免疫热敏电阻、酶发光传感器和免疫发光传感器等。

5.生物电子学传感器它是生物学和电子学的结合,也是最新型的生物传感器。例如酶场效应管(FET)和酶发光二极管等。

6.超导传感器是利用某些材料,当温度接近绝对零度时,其电阻几乎为零,在其上施加电流时,电流将会无限止地流动下去的这种超导特性而研制的一种传感器。

五.传感器选用

(一)对传感器的技术性能要求

(二)传感器的选用原则

1.按测量方式选

2.按测量要求选

3.按使用方便选

4.按性能价格比选

六.传感器发展动向

(一)传感器采用新原理

(二)传感器的固态化和小型化

(三)传感器的集成化和多功能化

(四)传感器的智能化

(五)仿生传感器的研制

第三节压力测量

一.概述

1.概念:

2.单位:国际单位制中的单位为帕斯卡Pa(N/m2)。

3.压力与工程大气压、标准大气压、毫米汞柱、毫米水柱等的换算:

4.压力测量常用压力名词术语:

5.常用压力测量仪表种类:

(1)液柱式压力计:将被测压力转化为液柱的高度来进行测量的一种仪表。

(2)弹性式压力计:利用测量弹性敏感元件在压力作用下产生的弹性变形的大小来测量压力的一种仪表。

(3)电测式压力计:将被测压力转化为电量进行测量的方法。

6.气流的静压和总压:

7.探针:

二.液柱式压力计

(一)U型管压力计

(二)单管压力计

(三)微压计

三.弹性式压力计

弹性元件种类:弹簧管、膜片、膜盒、膜盒组和波纹管等。

(一)弹性元件特性

(二)弹簧管式压力计

四.压阻式压力计

1.测量原理:根据半导体的压阻效应来工作的。

(一)半导体的压阻效应

(二)压阻式压力计

五.压电式压力计

1.测量原理:利用某些晶体的压电效应来测量压力。压电效应指晶体在承受压力(或拉力)时,表面产生电荷的特性。

(一)石英的压电效应

注意:压电特性与切割方向有关。

(二)压电式压力计

六.压力计的选用

1.选用的主要参数:类型、量程范围、精度和灵敏度。

第四节温度测量一.概论

1.温度概念:温度是表征物体冷热程度的物理量。

2.温度测量的方法:一般分为接触式和非接触式。

3.分类:

(1)利用物体的热膨胀来测温;

(2)利用导体(半导体)的热电效应来测温;

(3)利用电阻随温度变化而变化的特性来测温;

(4) 利用物体表面辐射与其温度的关系来测温。二.热膨胀式温度计

测温原理:利用物体热胀冷缩的性质制成。

(一)液体膨胀式温度计

(二)固体膨胀式温度计

三.热电偶测温仪表

测温原理:利用热电效应原理制成的测温仪器测温。(一)热电偶温度仪表工作原理

(1)热电效应:

2.热电势:接触电势和温差电势共同作用的结果。(二)热电偶的基本定律:

1.匀质导体定律

2.中间导体定律

3.中间温度定律

4.标准电极定则

(三)常用热电偶测温系统

2.几种测温线路:如图3-24所示。

热电偶反向串联可以测两点的温度差;

热电偶正向串联可以测多点温度之和;

热电偶并联可以测量多点温度的平均温度。

(四)热电偶冷端温度的影响及处理

1.恒温法

2.示值修正法

3.冷端温度补偿电桥法

(五)热电偶的结构型式(可以找一些彩图)

4.热电偶的结构:可分为普通热电偶、铠装热电偶、特殊热电偶。四.热电阻测温仪表

(一)测温原理及特性

(二)常用热电阻

常用的热电阻主要有铂热电阻、铜热电阻和镍热电阻。

(三)热电阻的结构

五.测温仪表的选用

表3-5 测温仪表的选用

2.正确安装:

第五节流量测量

一.概述

1.概念:指单位时间内流过某一截面的流体数量的多少。

2.流量表示方式:

(1)体积流量:用符号Q来表示。单位为:立方米/小时(m3/h),升/小时(l/h) (2)质量流量:用符号M来表示。单位为:吨/小时(t/h),千克/小时(kg/h), 千克/秒(kg/s)

3.常见的流量计:压差式流量计,转子式流量计,电磁式流量计等。

二.压差式流量计

结构

测量原理

三.转子式流量计

结构

测量原理

四.电磁式流量计

结构

测量原理

五.流量测量仪表的选用

选用流量计时,应考虑以下几点:

1.考虑流体的性质和状态;

2.考虑工艺允许的压力损失;

3.最大最小额定流量;

4.注意使用场合的特点,测量精度的要求,显示的方式。

第六节液位测量

一.概述

1.液位:指容器内液体介质液面的高低。

2.液位计分类:按工作原理可分为直读式、浮力式、静压式、电容式、光纤式、

激光式、核辐射式。

二.浮力式液位计

浮力式液位计是根据浮力原理对液位进行测量,可分为恒浮力式和变浮力式两种。

(一)恒浮力式液位计

(二)变浮力式液位计

三.静压式液位计

(一)测量原理

静压式液位计是通过测量某点的压力或该点与另一参考点

的压差来间接测量液位的仪表。

(二)静压式液位计的结构形式

1.玻璃管液位计

2.压力式液位计

3.压差式液位计

四.电容式液位计

电容式液位计由电容式液位传感器和测量电路两部分组成,它的传感部件结构简单,动态响应快,能够连续、及时地测量液位的变化。电容式液位计应用广泛,适用于各种导电、非导电液体的液位测量。

(一)电容法测液位原理

电容器由两个同轴的金属圆筒组成,两圆筒半径分别为R、r,高为L。当两筒之间充满介电常数为ε的介质时,则两筒间电容量可由下面公式表述:

)ln(20r R L

C πε=

(二)导电液体电容液位计 (三)非导电介质电容液位计

五.光纤液位计

如图所示,在两根石英光纤的端部粘上(或烧结加工而成)石英棱镜,其中一根与光源相连,另一根与光电元件相连。

当探头置于空气中时,光线在棱镜中发生全反射,光源所发出的光经过如图所示的光路传送

至光电元件。当探头接触液面Ⅰ时,液体的折射率与空气不同,一般均大于空气,则临界角α0增大,从而破坏了棱镜

中全反射,部分光线漏射至液体中,这样送

至光电元件的光强度极大地被减弱了。若探头再深入至Ⅰ-Ⅱ界面时,由于两者折射率的不同,从而临界角α0又一次发生变化,同样送至光电元件的光强再次变化。从上面分析来看,探头每进入不同介质(不同折射率)时,送至光电元件的信号就要发生变化,从而可以确定出液面位置。

六.液位计的选用

表3-6 液位计的分类与性能

自动控制原理课程教学大纲

物理电子工程学院《自动控制原理》课程教学大纲课程编号:04210164 课程性质:专业必修课 先修课程:高等数学、函数变换、模拟电路、电路分析 总学时数:76 学分:4 适合专业:电子信息工程、机械与电子工程、机械自动化、电器自动化、通信、包装工程等专业 (一) 课程教学目标 自动控制理论是电子信息科学与技术专业的一门重要的专业基础课程。它侧重于理论角度,系统地阐述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律,介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法,内容十分丰富。通过自动控制理论的教学,应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法,以便将来胜任实际工作,具有从事相关工程和技术工作的基本素质,同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。 (二) 课程的目的与任务 本课程是电子通信工程、机电一体化、包装工程等专业、工科及相关理科的必修基础课程。通过本课程的学习,使学生掌握自动控制的基础理论,并具有对简单连续系统进行定性分析、定量估算和初步设计的能力,为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基

本方法,如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、状态空间分析法、采样控制系统的分析等基本方法等。为各类计算机控制系统设计打好基础。 (三) 理论教学的基本要求 1、熟练掌握自动控制的概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基本要求。 2、熟练掌握典型环节的传递函数、结构图化简或梅森公式以及控制系统传递函数的建立和表示方法,初步掌握小偏差线性化方法和通过机理分析建立数学模型的方法。 3、熟练掌握暂态性能指标、劳思判据、稳态误差、终值定理和稳定性的概念以及利用这些概念对二阶系统性能的分析,初步掌握高阶系统分析方法、主导极点的概念。 4、熟练掌握根轨迹的概念和绘制法则,并能利用根轨迹对系统性能进行分析,初步掌握偶极子的概念以及添加零极点对系统性能的影响。 5、熟练掌握频率特性的概念、开环系统频率特性Nyquist图和Bode图的画法和奈氏判据,掌握绝对稳定系统、条件稳定系统、最小相位系统、非最小相位系统、稳定裕量、频域性能指标的概念,以及频率特性与系统性能的关系。 6、熟练掌握校正的基本概念、基本校正方式和反馈校正的作用,初步掌握复合校正的概念和以串联校正为主的频率响应综合法,了解以串联校正为主的根轨迹综合法,掌握常用校正装置及其作用。 (四) 教学学时分配数

数据库原理简答题总结

数据库原理简答题总结第一章数据库概论 1.人工管理阶段数据管理的特点: (1)数据不保存在机器中 (2)无专用的软件对数据进行管理 (3)只有程序的概念,没有文件的概念 (4)数据面向程序 2.文件系统阶段数据管理的特点: (1)数据可长期保存在外存的磁盘上 (2)数据的逻辑结构和物理结构有了区别 (3)文件组织已呈多样化。有索引、链接和散列文件 (4)数据不再属于某个特定的程序,可重复使用。 3.文件系统显露出三个缺陷: (1)数据冗余性 (2)数据不一致性 (3)数据联系弱 4.数据库阶段的管理方式具有以下特点: (1)采用复杂的数据模型表示数据结构 (2)有较高的数据独立性 (3)数据库系统为用户提供方便的用户接口 (4)系统提供四方面的数据控制功能 (5)对数据的操作既可以以记录为单位,又可以以数据项为单位 5.数据描述三个领域之间的关系: 从事物的特性到计算机中的数据表示,经历了三个领域:现实世界、信息世界、机器世界。 (1)现实世界:存在于人们头脑之外的客观世界,称为现实世界。 (2)信息世界:是现实世界在人们头脑中的反映。 (3)机器世界:信息世界的信息在机器世界中以数据形式存储。 信息世界中数据描述的术语有:实体、实体集、属性、实体标识符 机器世界中数据描述的术语有:字段、记录、文件、关键码 它们的对应关系是: 在数据库中每个概念都有类型和值之区分,类型是概念的内涵,值是概念的外延 6.数据描述的两种形式: 数据描述有物理描述和逻辑描述两种形式。 物理数据描述指数据在存储设备上的存储方式,物理数据是实际存放在存储设备上的数据。 逻辑数据描述指程序员或用户用以操作的数据形式,是抽象的概念化数据。 数据管理软件的功能之一,就是要把逻辑数据转换成物理数据,以及把物理数据转换成逻辑数据。 7.物理存储介质层次:

自动控制原理总经典总结

《自动控制原理》总复习

第一章自动控制的基本概念 一、学习要点 1.自动控制基本术语:自动控制、系统、自动控制系统、被控量、输入量、干扰量、受控对 象、控制器、反馈、负反馈控制原理等。 2.控制系统的基本方式: ①开环控制系统;②闭环控制系统;③复合控制系统。 3.自动控制系统的组成:由受控对象和控制器组成。 4.自动控制系统的类型:从不同的角度可以有不同的分法,常有: 恒值系统与随动系统;线性系统与非线性系统;连续系统与离散系统;定常系统与时变系统等。 5.对自动控制系统的基本要求:稳、快、准。 6.典型输入信号:脉冲、阶跃、斜坡、抛物线、正弦。 二、基本要求 1.对反馈控制系统的基本控制和方法有一个全面的、整体的了解。 2.掌握自动控制系统的基本概念、术语,了解自动控制系统的组成、分类,理解对自动控制 系统稳、准、快三方面的基本要求。 3.了解控制系统的典型输入信号。 4.掌握由系统工作原理图画方框图的方法。 三、容结构图

四、知识结构图 第二章 控制系统的数学模型 一、学习要点 1.数学模型的数学表达式形式

(1)物理系统的微分方程描述;(2)数学工具—拉氏变换及反变换; (3)传递函数及典型环节的传递函数;(4)脉冲响应函数及应用。 2.数学模型的图形表示 (1)结构图及其等效变换,梅逊公式的应用;(2)信号流图及梅逊公式的应用。 二、基本要求 1、正确理解数学模型的特点,对系统的相似性、简化性、动态模型、静态模型、输入变 量、输出变量、中间变量等概念,要准确掌握。 2、了解动态微分方程建立的一般方法及小偏差线性化的方法。 3、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法,并对解的结构、运动模态与特征根的关系、零输入 响应、零状态响应等概念有清楚的理解。 4、正确理解传递函数的定义、性质和意义。熟练掌握由传递函数派生出来的系统开环传递 函数、闭环传递函数、误差传递函数、典型环节传递函数等概念。(#) 5、掌握系统结构图和信号流图两种数学模型的定义和绘制方法,熟练掌握控制系统的结构 图及结构图的简化,并能用梅逊公式求系统传递函数。(##) 6、传递函数的求取方法: 1)直接法:由微分方程直接得到。 2)复阻抗法:只适用于电网络。 3)结构图及其等效变换,用梅逊公式。 4)信号流图用梅逊公式。

自动控制原理(邹伯敏)第三章答案

自动控制理论第三章作业答案 题3-4 解: 系统的闭环传递函数为 2()()1()1()1 C s G s R s G s s s ==+++ 由二阶系统的标准形式可以得到 1 1, 2 n ωζ== 因此,上升时间 2.418r d d t s ππβωω--=== 峰值时间 3.6276p d t s πω=== 调整时间:35% 642% 8s n s n t s t s ωζ ωζ?=≈ =?=≈ = 超调量: 100%16.3%p M e =?= 题3-5 解: 22()10()(51)10 102510.60.5589 n n n C s R s s a s a a ωωζωζ=+++?=?=??????=+==???? ?=闭环传递函数

1.242 100%9.45% p d p t s M e π ω === =?= 3 5% 1.581 4 2% 2.108 s n s n t s t s ωζ ωζ ?=≈= ?=≈= 题3-7 解: 0.1 1.31 100%30% 1 p d p t M e π ω === - =?== 上升时间 超调量 =0.3579 33.64 n ζ ω ? ?? = ? 2 2 1131.9 () (2)24.08 n n G s s s s s ω ζω == ++ 开环传递函数 题3-8 (1) 2 100 () (824) G s s s s = ++ 解:闭环传递函数为 2 ()100 ()(824)100 C s R s s s s = +++ 特征方程为32 8241000 s s s +++= 列出劳斯表: 3 2 1240 81000 11.50 100 s s s s 第一列都是正数,所以系统稳定 (2) 10(1) () (1)(5) s G s s s s + = -+

自动控制原理课程总结1

HEFEI UNIVERSITY 自动控制原理课程总结 系别电子信息与电气工程系 专业自动化 班级 09自动化(1)班 姓名 完成时间 2011.12.29

自动控制原理课程总结 前言 自动控制技术已广泛应用于制造、农业、交通、航空及航天等众多产业部门,极大地提高了社会劳动生产率,改善了人们的劳动环境,丰富了人民的生活水平。在今天的社会中,自动化装置无所不在,为人类文明进步做出了重要贡献。本学期我们开了自动控制原理这门专业课,下面主要介绍下我对这门课前五章的认识和总结。 一、控制系统的数学模型 1.传递函数的定义: 在线性定常系统中,当初是条件为零时,系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比。 (1)零极点表达式: (2)时间常数表达式: 2.信号流图

(1)信号流图的组成 节点:用来表示变量或信号的点,用符号“○”表示。 支路:连接两节点的定向线段,用符号“→”表示。(2)信号流图与结构图的关系 3.梅逊公式

其中:Δ=1-La+LbLc-LdLeLf+...成为特征试。 Pi:从输入端到输出端第k条前向通路的总传递函数 Δi:在Δ中,将与第i条前向通路相接触的回路所在项除去后所余下的部分,称为余子式。 La:所有单回路的“回路传递函数”之和 LbLc:两两不接触回路,其“回路传递函数”乘积之和 LdLeL:所有三个互不接触回路,其“回路传递函数”乘积之和“回路传递函数”指反馈回路的前向通路和反馈通路的传递函数只积并且包含表示反馈极性的正负号。 二、线性系统的时域分 1.ζ、ωn坐标轴上表示如下: (1)闭环主导 极点:

当一个极点距离虚轴较近,且周围没有其他闭环极点和零点,并且该极点的实部的绝对值应比其他极点的实部绝对值小5倍以上。(2)对于任何线性定常连续控制系统由如下的关系: ①系统的输入信号导数的响应等于系统对该输入信号响应的导数; ②系统对输入信号积分的响应等于系统对该输入信号响应的积分,积分常数由初始条件确定。 2.劳斯判据: 设系统特征方程为 : 劳斯判据指出:系统稳定的充要条件是劳斯表中第一列系数都大于零,否则系统不稳定,而且第一列系数符号改变的次数就是系统特征方程中正实部根的个数。 劳斯判据特殊情况的处理 ⑴某行第一列元素为零而该行元素不全为零时——用一个很小的正数ε代替第一列的零元素参与计算,表格计算完成后再令ε→0。 ⑵某行元素全部为零时—利用上一行元素构成辅助方程,对辅助方程求导得到新的方程,用新方程的系数代替该行的零元素继续计算。 3.稳态误差 (1)定义: (2)各种误差系数的定义公式

数据库原理第三章练习

第三章SQL语言 一、选择题: 1、SQL语言是的语言,易学习。 A.过程化B.非过程化 C.格式化D.导航式 2、SQL语言是语言。 A.层次数据库B.网络数据库 C.关系数据库D.非数据库 3、SQL语言具有的功能。 2、关系规范化,数据操纵,数据控制 B.数据定义,数据操纵,数据控制 C.数据定义,关系规范化,数据控制 D.数据定义,关系规范化,数据操纵 4、SQL语言具有两种使用方式,分别称为交互式SQL和。 A.提示式SQL B.多用户SQL C.嵌入式SQL D.解释式SQL 5、SQL语言中,实现数据检索的语句是。 A.SELECT B.INSERT C.UPDATE D.DELETE 6、下列SQL语句中,修改表结构的是。 A.ALTER B.CREATE C.UPDATE D.DELETE 7、SQL中,与“NOT IN”等价的操作符是。 A.=SOME B.<>SOME C.=ALL D.<>ALL 8、假设有三个基本表:学生表S、课程表C、学生选课表SC,它们的结构如下:S(S#,SN,SEX,AGE,DEPT) C(C#,CN) SC(S#,C#,GRADE) 检索所有比“王华”年龄大的学生姓名、年龄和性别。正确的SQL语句是。 A.SELECT SN,AGE,SEX FROM S WHERE AGE>(SELECT AGE FROM S WHERE SN=”王华”) B.SELECT SN,AGE,SEX FROM S WHERE SN=”王华” C.SELECT SN,AGE,SEX

FROM S WHERE AGE>(SELECT AGE WHERE SN=”王华”) D.SELECT SN,AGE,SEX FROM S WHERE AGE>王华.AGE 9、检索选修课程”C2”的学生中成绩最高的学生的学号。正确的SELECT语句是。 A.SELECT S# FROM SC WHERE C#=”C2” AND GRADE>= (SELECT GRADE FROM SC WHERE C#= “C2”) B.SELECT S# FROM SC WHERE C#=”C2” AND GRADE IN (SELECT GRADE FROM SC WHERE C#= “C2”) C.SELECT S# FROM SC WHERE C#=”C2” AND GRADE NOT IN (SELECT GRADE FROM SC WHERE C#= “C2”) D.SELECT S# FROM SC WHERE C#=”C2” AND GRADE>=ALL (SELECT GRADE FROM SC WHERE C#= “C2”) 10、检索学生姓名及其所选修课程的课程号和成绩。正确的SELECT语句是:。 A.SELECT S.SN,SC.C#,SC.GRADE FROM S WHERE S.S#=SC.S# B.SELECT S.SN,SC.C#,SC.GRADE FROM SC WHERE S.S#=SC.S# C.SELECT S.SN,SC.C#,SC.GRADE FROM S,SC WHERE S.S#=SC.S# D.SELECT S.SN,SC.C#,SC.GRADE FROM S,SC 11、要查找选修“COMPUTER“课程的女学生姓名,将涉及到关系。A.S B.SC,C C.S,SC D.S,C,SC

自动控制原理知识点总结

~ 自动控制原理知识点总结 第一章 1、什么就是自动控制?(填空) 自动控制:就是指在无人直接参与得情况下,利用控制装置操纵受控对象,就是被控量等于给定值或按给定信号得变化规律去变化得过程。 2、自动控制系统得两种常用控制方式就是什么?(填空) 开环控制与闭环控制 3、开环控制与闭环控制得概念? 开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系 特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高. 闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程得影响。 主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否得问题。 掌握典型闭环控制系统得结构。开环控制与闭环控制各自得优缺点? (分析题:对一个实际得控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。) 4、控制系统得性能指标主要表现在哪三个方面?各自得定义?(填空或判断) (1)、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程得振荡倾向与系统恢复平衡得能力 (2)、快速性:通过动态过程时间长短来表征得 (3)、准确性:有输入给定值与输入响应得终值之间得差值来表征得 第二章 1、控制系统得数学模型有什么?(填空) 微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性 2、了解微分方程得建立? (1)、确定系统得输入变量与输入变量 (2)、建立初始微分方程组.即根据各环节所遵循得基本物理规律,分别列写出相应得微分方程,并建立微分方程组 (3)、消除中间变量,将式子标准化。将与输入量有关得项写在方程式等号得右边,与输出量有关得项写在等号得左边 3、传递函数定义与性质?认真理解。(填空或选择) 传递函数:在零初始条件下,线性定常系统输出量得拉普拉斯变换域系统输入量得拉普拉斯变

自动控制原理第三章课后习题-答案(最新)

3-1 设系统的微分方程式如下: (1) )(2)(2.0t r t c = (2) )()()(24.0)(04.0t r t c t c t c =++ 试求系统闭环传递函数Φ(s),以及系统的单位脉冲响应g(t)和单位阶跃响应c(t)。已知全 部初始条件为零。 解: (1) 因为)(2)(2.0s R s sC = 闭环传递函数s s R s C s 10 )()()(== Φ 单位脉冲响应:s s C /10)(= 010 )(≥=t t g 单位阶跃响应c(t) 2 /10)(s s C = 010)(≥=t t t c (2))()()124.004.0(2 s R s C s s =++ 1 24.004.0) ()(2 ++=s s s R s C 闭环传递函数1 24.004.01 )()()(2 ++== s s s R s C s φ 单位脉冲响应:124.004.01 )(2 ++= s s s C t e t g t 4sin 3 25)(3-= 单位阶跃响应h(t) 16 )3(6 1]16)3[(25)(22+++-=++= s s s s s s C t e t e t c t t 4sin 4 3 4cos 1)(33----= 3-2 温度计的传递函数为1 1 +Ts ,用其测量容器内的水温,1min 才能显示出该温度的 98%的数值。若加热容器使水温按10oC/min 的速度匀速上升,问温度计的稳态指示误差有多大? 解法一 依题意,温度计闭环传递函数 1 1 )(+= ΦTs s 由一阶系统阶跃响应特性可知:o o T c 98)4(=,因此有 min 14=T ,得出 min 25.0=T 。 视温度计为单位反馈系统,则开环传递函数为 Ts s s s G 1 )(1)()(=Φ-Φ= ? ? ?==11v T K 用静态误差系数法,当t t r ?=10)( 时,C T K e ss ?=== 5.21010 。

自动控制原理教学大纲-胡寿松

自动控制原理课程教学大纲 ◆层次:?本科?专科 ◆课程英文名称:Automatical control principle ◆课程类别:本科选?通识必修?通识选修?专业必修?专业选修 专科选?公共必修?公共选修?职业技术必修?职业技术选修 ◆适用专业:自动化 ◆配套教学计划:2011级教学计划 ◆开课系部:自动化系 ◆学分:5 ◆学时:80 其中:实验(实践)学时:10 ;课外学时:0 ◆执笔人:张海燕教研室审核人:张海燕系部审核人: 一、课程性质和教学目标 《自动控制原理》是自动化专业的一门必修课,通过本课程的学习,使学生掌握自动控制的基本原理和概念,并具备对自动控制系统进行分析,计算,实验的初步能力,为专业课的学习和参加控制工程实践提供必要的理论基础。 通过对本课程的学习,要求学生掌握自动控制的基本理论和基本分析方法,能应用控制理论对自动控制系统进行性能分析,能对系统进行校正和提出改善系统性能的途径和方法,具体要求如下: 1.掌握常规控制器和自动控制系统的组成及其相互关系。 2.了解对自动控制系统的性能要求及分析系统性能的方法。 3.掌握用传递函数,方框图,信号流图及状态空间描述建立系统数学模型的方法。 4.掌握常规控制器的基本控制规律、动态特性和对控制系统的作用。 5.掌握对控制系统进行分析和综合的方法:时域分析法、频域分析法、根轨迹法及状态空间分析法。6.初步掌握控制系统的校正和设计方法,为解决实际问题打好基础。 7.掌握脉冲传递函数的概念,了解离散控制系统的一般分析方法。 8.初步了解非线性系统的基本知识。 二、本课程与其他课程的联系与分工 本课程在自动化专业教学计划中被列为专业基础课,本课程以工程数学、电路、电机拖动等为前序课程,也是过程控制系统等课程必需的理论基础,因此本课程的学习对全面掌握各门专业课程起着重要的作用。本课程的重点是第三、第四、第五章章,次重点是第一、第二章,一般章节为六章。 三、教学内容和教学方式 第一章自动控制的一般概念(4学时) (一)教学要求

《自动控制原理》专科课程标准

《自动控制原理》课程标准 一、课程概述 (一)课程性质地位 自动控制原理是空间工程类、机械控制类、信息系统类等相关专业学历教育合训学员的大类技术基础课程。由于自动控制原理在信息化武器装备中得到了广泛的应用,因此,将本课程设置为大类技术基础课,对培养懂技术的指挥人才有着十分重要的作用。本课程所覆盖的知识面较宽,既有较深入的理论基础知识,也有较广泛的专业背景知识,因而,它在学员知识结构方面将起到加强理论深度和拓展知识广度的积极作用。 (二)课程基本理念 为了贯彻素质教育和创新教育的思想,本课程将在注重自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法的基础上,适当引入自动控制发展中的、学员能够理解的新概念和新方法;贯彻理论联系实际的原则,科学取舍各种主要理论、方法的比例,正确处理好理论与案例的关系,以适应为部队培养应用复合型人才的需要;适当引入和利用Matlab工具来辅助自动控制原理中的复杂计算与作图、验证分析与设计的结果;本课程应该既使学员掌握必要的基础理论知识,并了解它们对实际问题的指导作用,又要促进学员养成积极思考、长于分析、善于推导的能力和习惯。 (三)课程设计思路 本课程主要介绍自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法。课程采用“一纵三横”的设计思路,具体来说,“一纵”就是在课程讲授中要求贯彻自动控制系统的建模、分析及设计方法这条主线;“三横”就是在方法讲授中要求强调自动控制系统的稳定性、快速性和准确性,稳准快三个字是分析的核心,也是设计的归宿。在课程讲授中,贯彻少而精的原则,即对重点、难点讲深讲透;注意理论联系专业实际,例子贴近生活,注重揭示抽象概念的物理意义;注意传统教法与现代教法的有机结合,充分运用各种教学手段,特别注重发挥课程教学网站的作用。在课程学习中,注重阅读教材、完成作业、课程实验及讨论问题等四个环节,深刻理解课程内容中的重点和难点,重点掌握自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法。

数据库原理总结

第一章数据库概论 1.人工管理阶段,文件系统阶段,数据库阶段,高级数据库阶段(对象数据库技术,分布式数据库系统,开放数据库互连技术,xml数据库技术,现代信息集成技术) 2.数据描述:概念设计中:实体,实体集,属性,实体标识符; 逻辑设计中:字段,记录,文件,关键码; 物理设计中:位,字节,字,块,桶,卷; 3.概念模型,逻辑模型(层次,网状,关系,对象),外部模型,内部模型; 4.三层模式(外模式,逻辑模式,内模式),两级映像(外模式/逻辑模式映像,逻辑模式/内模式映像) 5.数据库系统:数据库,硬件,软件,数据库管理员 第二章关系模型和关系运算理论 1.超键:能唯一标识元组的属性或属性集。 候选键:不含有多余属性的超键 主键:用户选作元祖标识的候选键。 外键:是其他模式的主键。 实体完整性规则,参照完整性规则,用户定义的完整性规则 关系模式的三层体系结构:关系模式,子模式,存储模式 2.关系代数的5个基本操作:并,差,笛卡尔积,投影,选择; 关系代数的4个组合操作:交,连接,自然连接,除法。 关系代数的7个扩充操作:改名,广义投影,赋值,外连接,外部并,半连接,聚集操作3.关系代数表达式的启发式优化算法: 尽可能早的执行选择操作; 尽可能早的执行投影操作; 避免直接做笛卡尔积 第三章关系数据库语言SQL 1.SQL的组成:数据定义语言,数据操纵语言,嵌入式,数据控制语言 2.数据定义:数据类型ok,数据库,数据表,索引的创建等ok。 3.数据查询,数据更新ok。 4,视图,嵌入式,动态SQL语句,存储过程。 第四章关系数据库的规范化设计 1.定义1:函数依赖:设有关系模式R(U),U为属性集,x、y为U的子集,函数依赖(FD)是形为X→Y的一个命题,只要r是R的当前关系,对r中任意两个元组t和s,都有t[X]=s[X]蕴涵t[Y]=s[Y],那么称FDX→Y在关系模式R(U)中成立。 定义2:如果X→Y和Y→X同时成立,则可记为X←→Y。 定义3:设F是在关系模式R上成立的函数依赖的集合,X→Y 是一个函数依赖。如果对于R 的每个满足F的关系r也满足X→Y ,那么称F逻辑蕴涵X→Y,记为F ? X→Y。 定义4:设F是函数依赖集,被F逻辑蕴涵的函数依赖全体构成的集合,称为函数依赖集F 的闭包(closure),记为F+。即F+ ={X→Y | 记为F ? X→Y }

湖南大学自动控制原理复习总结(精辟)

自动控制理论(一)复习指南和要求【】

第二章 控制系统的数学模型复习指南与要点解析 要求: 根据系统结构图应用结构图的等效变换和简化或者应用信号流图与梅森公式求传递函数(方法不同,但同一系统两者结果必须相同) 一、控制系统3种模型,即时域模型----微分方程;※ 复域模型 ——传递函数;频域模型——频率特性。其中重点为传递函数。 系统输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏变换式之比)和性质。 零初始条件下:如要求传递函数需拉氏变换,这句话必须的。 二、※※※结构图的等效变换和简化--- 实际上,也就是消去中间变量求取系统总传递函数的过程。 1.等效原则:变换前后变量关系保持等效,简化的前后要保持一致(P45) 2.结构图基本连接方式只有串联、并联和反馈连接三种。如果结构图彼此交叉,看不出3种基本连接方式,就应用移出引出点或比较点先解套,再画简。其中: ※引出点前移在移动支路中乘以()G s 。(注意:只须记住此,其他根据倒数关系导出即可) 引出点后移在移动支路中乘以1/()G s 。 相加点前移在移动支路中乘以1/()G s 。 相加点后移在移动支路中乘以()G s 。 [注]:乘以或者除以()G s ,()G s 到底在系统中指什么,关键看引出点或者相加点在谁的前后移动。在谁的前后移动,()G s 就是谁。 例1: ) 解法 1: 1) 3()G s 前面的引出点后移到3()G s 的后面(注:这句话可不写,但是必须绘制出下面的结构图,) 2) 消除反馈连接

) 3) 消除反馈连接 4) 得出传递函数 123121232123()()()() ()1()()()()()()()()() G s G s G s C s R s G s G s H s G s G s H s G s G s G s =+++ [注]:可以不写你是怎么做的,但是相应的解套的那步结构图必须绘制出来。一般,考虑到考试时间限制,化简结构图只须在纸上绘制出2-3个简化的结构图步骤即可,最后给出传递函数 () () C s R s =。。。。) 解法 2: 1()G s 后面的相加点前移到1()G s 前面,并与原来左数第二个相加点交换位置,即可解套,自己试一下。 [注]:条条大路通罗马,但是其最终传递函数 () () C s R s =一定相同) [注]:※※※比较点和引出点相邻,一般不交换位置※※※,切忌,否则要引线) 三. ※※※应用信号流图与梅森公式求传递函数 梅森公式: ∑=??=n k k k P P 1 1 式中,P —总增益;n —前向通道总数;P k —第k 条前向通道增益; △—系统特征式,即Λ+-+-=?∑∑∑f e d c b a L L L L L L 1 Li —回路增益; ∑La —所有回路增益之和; ∑LbLc —所有两个不接触回路增益乘积之和; ∑LdLeLf —所有三个不接触回路增益乘积之和; △k —第k 条前向通道的余因子式,在△计算式中删除与第k 条前向通道接触的回路。 [注] :一般给出的是结构图,若用梅森公式求传递函数,则必须先画出信号流图。 注意2:在应用梅森公式时,一定要注意不要漏项。前向通道总数不要少,各个回路不要漏。 例2: 已知系统的方框图如图所示 。试求闭环传递函数C (s )/R (s ) (提示:应用信号流图及梅森公式) 解1) [注]

自动控制原理第三章复习总结(第二版)

第三章过程检测技术 目的:为了实现对生产过程的自动控制,首先必须对生产过程的各参数进行可靠地测量。 要点:学习和掌握过程测试及应用;正确地选择测试原理和方法;组成合适的测试系统。 第一节测量与误差基本知识 测量基本知识 一.测量的概念 1.概念测量是人类对自然界的客观事物取得数量概念的一种认识过程。或者说测量就是为取得任一未知参数而做的全部工作。 4.测量的基本方程式u x/ X 5.测量过程三要素 (1)测量单位; (2)测量方法; (3)测量仪器与设备。 二.测量单位 1.概念数值为1的某量,称为该量的测量单位或计量单位。 三.测量方法 (一)测量方法的分类 1.直接测量与间接测量 2.等精度测量和不等精度测量

3.接触测量与非接触测量 4.静态测量与动态测量 (二)直接测量法有以下几种常用方法: 1.直接比较测量法 2.微差测量法 3.零位测量法(又称补偿测量法或平衡测量法) (三)间接测量法 1.定义通过对与被测量有函数关系的其它量进行测量,才能得到被测量值的测量方法。 4.组合测量法 四.测量仪器与设备 (一)感受件(传感器) (二)中间件(变送器或变换器) (三)显示件(显示器) 误差基本知识 一.误差基础 (一)测量误差及分类 1.系统误差 2.随机误差(又称偶然误差) 3.粗大误差 (二)测量的精密度、准确度和精确度 1.精密度

2.准确度 3.精确度 (三)不确定度 概念用测量值代表被测量真值的不肯定程度。是测量精确度的定量表示。(四)仪表的基本误差限 1.绝对误差 2.相对误差 3.引用误差 二.误差分析与处理 (一)随机误差的分析与处理 1.统计特性(随机过程) 2.算术平均值原理 (1)真值的最佳估计值(最佳信赖值)。 (2)剩余误差 3.随机误差的标准误差估计(贝塞尔公式) 4.置信概率与置信区间 (二)系统误差的分析与处理 1.系统误差的估计 (1)恒定系统误差指误差大小和符号在测量过程中不变的误差。 (2)变值系统误差它是一种按照一定规律变化的系统误差。可分为 a.累积性系统误差随着时间的增长,误差逐渐增大或减少的系统误差。 b.周期性系统误差误差大小和符号均按一定周期变化的系统误差。 2.系统误差的消除 校准法、零示法、替代法、交换法、还有对称法、微差法、比较法等。

重庆大学 自动控制原理课程设计

目录 1 实验背景 (2) 2 实验介绍 (3) 3 微分方程和传递函数 (6)

1 实验背景 在现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越来越重要的作用。自动控制原理是相对于人工控制概念而言的,自动控制是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器),使机器,设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控制量)自动地按照预定的规律运行。 在自动控制原理【1】中提出,20世纪50年代末60年代初,由于空间技术发展的需要,对自动控制的精密性和经济指标,提出了极其严格的要求;同时,由于数字计算机,特别是微型机的迅速发展,为控制理论的发展提供了有力的工具。在他们的推动下,控制理论有了重大发展,如庞特里亚金的极大值原理,贝尔曼的动态规划理论。卡尔曼的能控性能观测性和最优滤波理论等,这些都标志着控制理论已从经典控制理论发展到现代控制理论的阶段。现代控制理论的特点。是采用状态空间法(时域方法),研究“多输入-多输出”控制系统、时变和非线性控制系统的分析和设计。现在,随着技术革命和大规模复杂系统的发展,已促使控制理论开始向第三个发展阶段即第三代控制理论——大系统理论和智能控制理论发展。 在其他文献中也有所述及(如下): 至今自动控制已经经历了五代的发展: 第一代过程控制体系是150年前基于5-13psi的气动信号标准(气动控制系统PCS,Pneumatic Control System)。简单的就地操作模式,控制理论初步形成,尚未有控制室的概念。 第二代过程控制体系(模拟式或ACS,Analog Control System)是基于0-10mA或4-20mA 的电流模拟信号,这一明显的进步,在整整25年内牢牢地统治了整个自动控制领域。它标志了电气自动控制时代的到来。控制理论有了重大发展,三大控制论的确立奠定了现代控制的基础;控制室的设立,控制功能分离的模式一直沿用至今。 第三代过程控制体系(CCS,Computer Control System).70年代开始了数字计算机的应用,产生了巨大的技术优势,人们在测量,模拟和逻辑控制领域率先使用,从而产生了第三代过程控制体系(CCS,Computer Control System)。这个被称为第三代过程控制体系是自动控制领域的一次革命,它充分发挥了计算机的特长,于是人们普遍认为计算机能做好一切事情,自然而然地产生了被称为“集中控制”的中央控制计算机系统,需要指出的是系统的信号传输系统依然是大部分沿用4-20mA的模拟信号,但是时隔不久人们发现,随着控制的集中和可靠性方面的问题,失控的危险也集中了,稍有不慎就会使整个系统瘫痪。所以它很快被发展成分布式控制系统(DCS)。 第四代过程控制体系(DCS,Distributed Control System分布式控制系统):随着半导体制造技术的飞速发展,微处理器的普遍使用,计算机技术可靠性的大幅度增加,目前普遍使用的是第四代过程控制体系(DCS,或分布式数字控制系统),它主要特点是整个控制系统不再是仅仅具有一台计算机,而是由几台计算机和一些智能仪表和智能部件构成一个了控制

自动控制原理课程教学大纲

物理电子工程学院《自动控制原理》课程教学大纲 课程编号:04210164 课程性质:专业必修课 先修课程:高等数学、函数变换、模拟电路、电路分析 总学时数:76 学分:4 适合专业:电子信息工程、机械与电子工程、机械自动化、电器自动化、通信、包装工程等专业 (一)课程教学目标 自动控制理论是电子信息科学与技术专业的一门重要的专业基础课程。它侧重于理论角度,系统地阐述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律,介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法,内容十分丰富。通过自动控制理论的教学,应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法,以便将来胜任实际工作,具有从事相关工程和技术工作的基本素质,同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。 (二)课程的目的与任务 本课程是电子通信工程、机电一体化、包装工程等专业、工科及相关理科的必修基础课程。通过本课程的学习,使学生掌握自动控制的基础理论,并具有对简单连续系统进行定性分析、定量估算和初步设计的能力,为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基本方法,如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、状态空间分析法、采样控制系统的分析等基本方法等。为各类计算机控制系统设计打好基础。(三)理论教学的基本要求 1、熟练掌握自动控制的概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基本要求。 2、熟练掌握典型环节的传递函数、结构图化简或梅森公式以及控制系统传递函数的建立和表示方法,初步掌握小偏差线性化方法和通过机理分析建立数学模型的方法。 3、熟练掌握暂态性能指标、劳思判据、稳态误差、终值定理和稳定性的概念以及利用这些概念对二阶系统性能的分析,初步掌握高阶系统分析方法、主导极点的概念。 4、熟练掌握根轨迹的概念和绘制法则,并能利用根轨迹对系统性能进行分析,初步掌握偶

数据库原理及应用第3章课后习题答案知识分享

数据库原理及应用第3章课后习题答案

习题3 1.试述关系模型的3个组成部分。 1)数据结构 关系模型的数据结构非常简单,只包括单一的数据结构——关系。从用户角度,关系模型中数据的逻辑结构是一张扁平的二维表。 2)数据操作 关系操作采用集合操作方式,即操作的对象和结果都是集合。这种方式称为一次一集合的方式。而非关系数据结构的数据操作方式为一次一记录方式。 关系模型中常用的关系操作包括查询操作和插入、删除、修改操作两大部分。 3)完整性约束 关系模型提供了丰富的完整性控制机制,允许定义三类完整性:实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。 2.定义并理解下列术语,说明它们之间的联系与区别: 1)域、笛卡尔积、关系、元组、属性 ①域(Domain) 域是一组具有相同数据类型的值的集合。 ②笛卡尔积(Cartesian Product) 定义3.2 给定一组域D1,D2,…,D n,这些域中可以有相同的域。D1,D2,…,D n的笛卡尔积为: D1×D2×…×D n={(d1,d2,…,d n)|d i D i,i=1,2,…,n} ③关系

D1×D2×…×D n的子集叫作在域D1,D2,…,D n上的关系,表示为: R(D1,D2,…,D n),这里R是关系名。 ④表的每行对应一个元组,也可称为记录(Record)。 ⑤表的每列对应一个域,也可以称为字段(Filed )。由于域可以相同,为了加以区分,必须为每列起一个名字,称为属性(Attribute)。 2)主码、候选码、外码 ①若关系中的某一属性或属性组的值能唯一地标识一个元组,则称该属性组为候选码或码(Key)。其中属性组中不能含有多余的属性。 ②若一个关系有多个候选码,则选定其中一个作为主码(Primary Key)。每个关系有且仅有一个主码。 ③如果一个属性或属性组不是所在关系的码,却是另一个关系的码,则称该属性或属性组为所在关系的外码。 3)关系模型、关系、关系数据库 ①关系数据库中关系模式是型,关系是值,关系模式是对关系的描述,关系模式可以用一个五元组表示:R(U,D,DOM,F)。 ②关系是笛卡尔积的有限集,关系是一个二维表。 ③采用关系模型的数据库称为关系数据库。 3.试述关系模型的完整性规则,在参照完整性中,为什么外码属性的值也可以为空?什么情况下才可以为空? 若属性(或属性组)F是基本关系R的外码,它与基本关系S的主码K相对应(基本关系R和S不一定是不同的关系),则对于R中每个元组在F上的值必须为:

自动控制原理知识点总结

@~@ 自动控制原理知识点总结 第一章 1.什么是自动控制?(填空) 自动控制:是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。 2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么?(填空) 开环控制和闭环控制 3.开环控制和闭环控制的概念? 开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系 特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高。 闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程的影响。 主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否的问题。 掌握典型闭环控制系统的结构。开环控制和闭环控制各自的优缺点? (分析题:对一个实际的控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。) 4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面?各自的定义?(填空或判断) (1)、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力 (2)、快速性:通过动态过程时间长短来表征的 (3)、准确性:有输入给定值与输入响应的终值之间的差值 e来表征的 ss 第二章 1.控制系统的数学模型有什么?(填空) 微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性 2.了解微分方程的建立? (1)、确定系统的输入变量和输入变量 (2)、建立初始微分方程组。即根据各环节所遵循的基本物理规律,分别列写出相应的微分方程,并建立微分方程组 (3)、消除中间变量,将式子标准化。将与输入量有关的项写在方程式等号的右边,与输出量有关的项写在等号的左边

3.传递函数定义和性质?认真理解。(填空或选择) 传递函数:在零初始条件下,线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变换之比 5.动态结构图的等效变换与化简。三种基本形式,尤其是式2-61。主要掌握结构图的化简用法,参考P38习题2-9(a)、(e)、(f)。(化简) 等效变换,是指被变换部分的输入量和输出量之间的数学关系,在变换前后保持不变。串联,并联,反馈连接,综合点和引出点的移动(P27) 6.系统的开环传递函数、闭环传递函数(重点是给定作用下)、误差传递函数(重点是给定作用下):式2-63、2-64、2-66 系统的反馈量B(s)与误差信号E(s)的比值,称为闭环系统的开环传递函数 系统的闭环传递函数分为给定信号R(s)作用下的闭环传递函数和扰动信号D(s)作用下的

自动控制原理 教学大纲

《自动控制原理》课程教学大纲 一、课程的地位、目的和任务 本课程地位: 自动控制原理是机械设计制造及其自动化专业的专业方向课。自动控制技术是现代化技术中重要的一个方面,本课程主要讲述现代自动控制技术的基本原理与结构模型,自动控制系统的分析方法与设计方法,使学生具备自动化控制的基础理论知识以及实践能力。 本课程目的: 通过本课程的学习,要求学生理解自动控制的基本概念,掌握简单系统的建模方法,掌握对线性定常系统的稳定性、快速性和准确性的基本分析方法以及设计和校正方法,能熟练使用根轨迹法和频率特性法分析与设计控制系统和控制器,对非线性系统也能进行初步的分析。 本课程任务: 1.掌握自动控制的基本概念、原理,学会对实际物理系统进行数学抽象,并用已学过的数学工具进行系统分析和综合,能灵活应用各种理论知识来解决实际问题的综合设计能力。 2.不仅为后续课程的学习奠定基础,而且直接为解决实际控制系统问题提供理论和方法,养成将来在工程实际中经常进行理性思维的习惯。 3.培养学生在掌握课程知识、概念、原理方法基础上,独立思考、独立解决问题、实验与仿真实现的能力。 二、本课程与其它课程的联系 本课程的先修课是高等数学(上、下)、大学物理、电工电子技术(Ⅰ、Ⅱ)。这些课程的学习,为本课程学习奠定数学基础和分析系统建立数学模型提供必要的电学知识。本课程学习为后续课程的学习提供所应用的系统分析、设计的基本理论和基本方法,掌握必要的基本技能,为进一步深造打下必要的理论基础。 三、教学内容及要求 第一章控制系统导论 教学要求: 通过本章教学,使学生理解自动控制的定义、组成、基本控制方式及特点,对控制系统性能的基本要求,自动控制系统的分类,自动控制系统实例有一定掌握。使学生对反馈控制的基本理论和方法有一全面、整体的了解。 重点:自动控制的定义、组成、基本控制方式、特点及基本要求

自动控制原理知识点总结

河南省郑州市惠济区河南商业高等专科学校,文化路英 才街2号 自动控制原理知识点总结 第一章 1.什么是自动控制?(填空) 2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么?(填空) 3.开环控制和闭环控制的概念?掌握典型闭环控制系统的结构。开环控制和闭环控制各自的优缺点?(分析题:对一个实际的控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。) sa 4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面?各自的定义?(填空或判断) 第二章 1.控制系统的数学模型有什么?(填空) 2.了解微分方程的建立? 3.传递函数定义和性质?认真理解。(填空或选择) 4.七个典型环节的传递函数(必须掌握)。了解其特点。(简答) 5.动态结构图的等效变换与化简。三种基本形式,尤其是式2-61。主要掌握结构图的化简用法,参考P38习题2-9(a)、(e)、(f)。(化简) 6.系统的开环传递函数、闭环传递函数(重点是给定作用下)、误差传递函数(重 点是给定作用下):式2-63、2-64、2-66 第三章 1.P42系统的时域性能指标。各自的定义,各自衡量了什么性能?(填空或选择) 2.一阶系统的单位阶跃响应。(填空或选择) 3.二阶系统: (1)传递函数、两个参数各自的含义;(填空)

(2)单位阶跃响应的分类,不同阻尼比时响应的大致情况(图3-10);(填空)(3)欠阻尼情况的单位阶跃响应:掌握式3-21、3-23~3-27;参考P51例3-4的欠阻尼情况、P72习题3-6。 4.系统稳定的充要条件?劳斯判据的简单应用:参考P55例3-5、3-6。(分析题) 5.用误差系数法求解给定作用下的稳态误差。参考P72习题3-13。(计算题) 第四章 1.幅频特性、相频特性和频率特性的概念。 2.七个典型环节的频率特性(必须掌握)。了解其伯德图的形状。(简答题) 3.绘制伯德图的步骤(主要是L(ω)) 4.根据伯德图求传递函数:参考P110习题4-4。(分析题) 5.奈氏判据的用法:参考P111习题4-6。(分析题) 6.相位裕量和幅值裕量的概念、意义及工程中对二者的要求。(填空或判断) 7.开环频率特性与时域指标的关系中低频段、中频段、高频段各自影响什么性能?注意相位裕量和穿越频率各自影响什么性能?(填空或判断) 第五章 1.常用的校正方案有什么?(填空) 2.PID控制: (1)时域表达式P122式5-18 (2)P、PI、PD、PID控制各自的优缺点?(简答题) 第六章 填空

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