第一章
1. 什么叫电器？作用是什么？
凡是能自动或手动接通和断开的电路，以及对电路或非电对象能进行切换、控制、保护、检测、变换和调节的电器元件统称为电器。简单的说，电器就是电的控制工具。
作用：接通和断开电路；对电路或非电对象进行切换、控制、保护、检测、变换和调节。1. 电器按用途不同可以分为几类？
控制电路：用于各种控制电路和各种控制系统的电器，如接触器、继电器、电动机启动器等主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、主令开关、转换开关等
执行电器：用于某种完成动作或传送功能的电器，如电磁阀、电磁离合器等
配电电器：用于电能的输送和分配的电器，如高压断路器、隔离开关、母线等
保护电器：用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、避雷器等
1. 直、交流接触器的灭弧装置有什么不同？哪一个灭弧能力强？
直流接触器主触点控制直流电路，且线圈也须通入直流电进行控制；主触点用磁吹灭弧；衔铁吸合前后，线圈电流不变，适合于频繁动作。但主触点断开时会产生较高的电压，故工作电压不允许过高（440V以下）
交流接触器主触点控制交流电路，且线圈多采用交流电进行控制，也有直流电控制的，但须在线圈里串入电阻限流；主触点采用灭弧栅灭弧，衔铁吸合前后线圈电流变化很大，当衔铁卡主或频繁动作时线圈易烧坏，不适宜频繁动作。
磁吹式灭弧装置灭弧能力强。
2. 直流接触器为什么能比交流接触器更频繁动作？
交流接触器衔铁吸合前后线圈电流变化很大，可相差10~15倍，当衔铁卡主或频繁动作时线圈易烧坏，不适宜频繁动作。直流接触器衔铁吸合前后，线圈电流不变，适合于频繁动作，所以直流接触器比交流接触器更频繁动作。
3. 交、直流接触器的吸力特性各有什么特点？线圈电流在衔铁吸合前后有什么变化？
直流接触器：衔铁吸合前后吸力变化很大；线圈电流与气隙大小无关，为一常数。线圈电流不变
交流接触器：吸力与气隙大小无关；衔铁吸合后电流很小，即不需要多大电流就能维持衔铁吸合；衔铁吸合前后电流变化很大，故不适宜频繁动作。
4. 交流接触器短路环的作用及作用原理是什么?
作用是防止交流单相电磁机构的衔铁抖动，以减小噪声，并防止触点抖动、电弧烧坏触点；原理：短路环的存在使总的合成磁通不会随交流的交变而变为零，当然吸力也就不会为零，故在电流的交变过程中，衔铁一直吸合，不会抖动。物理上，当线圈电流过零时，铁芯里磁通变化率最大，根据焦耳楞次定律，此时短路环会产生感应电动势最大，由于短路环是闭合的，故会产生最大感应电流，产生磁力继续吸合衔铁，因此电流交变时不会产生磁力为零的情况，铁心不会抖动。
5. 名词解释
吸力特性：电磁机构的吸力F与气隙δ之间的关系F=f（δ）
阻力特性：电磁机构转动部分静阻力与气隙的关系
间断-长期工作制：接触器连续通电时间不超过8小时的工作制
额定操作频率：每小时接通的次数
1. 继电器与接触器有哪些主要的区别？
继电器：没有主、辅触点之分，主要用在低电压、小电流的控制电路中，其控制量可以是电
气量，也可以是非电气量
接触器：有主、辅触点之分，其主触点用在高电压、大电流的主电路中、辅助触点用在低电压、小电流的控制电路中，其控制量仅仅是电气量，即电压控制。
2. 中间继电器有什么特点？其主要作用是什么？
特点：触点容量大且数量多作用：信号的方放大、转换
3. 在低压电器中，有哪几种时间继电器？分别用什么方法延时？简述
电磁式（铜套阻尼式）：靠铜套延时，仅有断电延时，延时误差大，仅延时几秒
空气阻尼式：靠气囊延时，延时误差大，可延时几秒到几分
电动机式：靠齿轮变速延时，体积大，价格高，延时准确，可延时几秒到几小时
半导体式：靠电容充放电延时，体积小，价格低，延时准确，可延时几秒到几小时
4. 控制用继电器的返回系数要求是高点好还是低点好？为什么？
低点好，一般0.1~0.4，这表明继电器的矩形特性宽，动作可靠（但不够灵敏）
5. 保护用继电器的返回系数要求是高点好还是低点好？为什么？
高点好，一般大于0.6小于1，这表明继电器的矩形特性窄，动作灵敏（但易误动，不可靠）6. 继电器的返回系数能否等于1？为什么？
等于1继电器的返回值与动作值相等，使继电器动作状态不确定，无法工作。
7. 热继电器按其保护功能不同可分为哪几种？分别用在什么场合？
两相结构式热继电器，用于星形联接的电动机的过载保护和断相保护，而且是用在三相电流对称，电动机绕组绝缘良好的情况
三相结构式热继电器：用于Y型联结的电动机的过载保护和断相保护
三相结构带断相保护的热继电器：带有专门断相保护机构的热继电器
8. 两相热继电器或三相热继电器为什么都不能作为三角形联接的断相保护？
三相三角形联结电机断相未必过载
9. 名词解释
继电器：实际上是一种由特定形式的电气量（如电流，电压）或非电气量（如速度，温度）自动控制开关的小开关
接触器：一个能频繁通断的自由磁铁带动的负荷开关，与其他开关相比，它可以频繁通断主电路的正常工作电流，但不能分断主电路的短路电流
继电器的返回系数：释放值与吸合值之比
1. 常用的熔断器有哪几种类型？各有何特点？
R型：管式（R熔断器）RM型：密闭管式（M密闭），无填料，无限流作用RT型：填料管式（T填料），限流式，有限流作用NT型：有填料，密闭管式，有限流作用RC 型：瓷插式（C-瓷插），无填料，无限流作用RL型：螺塞式（L-螺塞）无填料，无限流作用RZ型：自复式（Z-复式），采用钠熔体，有限流作用，是熔断器的发展方向之一2. 常用的熔体有哪几种类型？各有何特点？
笼状（栅状）熔体与RTO型熔断器配套使用；金属钠熔体与RZ型自复式熔断器配套使用，金属钠在大的电流作用下迅速汽化，切断电路。
3. 什么叫熔断器的安秒特性？它有何作用？
融化电流与融化时间的关系，电流越大，熔断时间越短。
作用：是熔断器保护与设备过负荷曲线配合的基础；熔断器之间选择性（上下两级）配合的基础；熔断器与其他保护装置（如继电保护）之间选择性配合的基础
4. 保护多台电动机时，熔体应该如何选择？
In≥(1.5~2.5)INmax +∑n-11INi 式中INmax为n台电动机中额定电流最大的一台的额定电
流∑n-11INi 为其余电动机额定电流之和
1. 什么是主令电器？常用的主令电器有那几种？
主令电器是一种在电器控制线路中起发送或转换控制指令作用的电器，常用于接触或断开控制电路，再通过接触器、继电器间接控制主电路的接通与断开、但主令电器不能直接作用于主电路的分合。电器控制电路中常用的主令电器主要有控制按钮、行程开关和转换开关等。
2. 什么是行程开关？常用的行程开关有哪几种？
利用机械运动部件的碰撞使触点动作，从而将机械信号转换成电信号，再通过其他电器间接控制机床运动部件的行程、运动方向或进行限位保护等。
常用行程开关有LX19和JLXK1等系列
3. 什么是接近开关？常用的接近开关有哪几种？各有何特点？
1. 熔断器、接触器、断路器3种电器中，哪些能做短路保护？哪些不能用作短路保护？简要说明原因
2. 低压断路器有哪些保护功能？简要说明电路发生短路时，低压断路器自动跳闸的动作过程
正常时，手动或电动操作开、闭，控制电路的接通与分断
故障时（即在短路、过负荷和失电压或欠电压时）能自动跳闸。即断路器有短路保护，过载保护和失、欠电保护等三种保护功能
当发生短路或发生严重超负荷时，过电流脱扣器衔铁吸合，断路器的触点自动断开。当出现过负荷时，热脱扣器的双金属片向上弯曲，断路器的触点自动断开，当断路器的电源侧失电压或欠电压时，欠电压脱扣器衔铁释放，断路器的触点自动断开。
3. 在短路保护方面，断路器为什么比熔断器更方便？
断路器不像熔断器那样熔体融化后需要更换熔体，这样比较麻烦。断路器跳闸后，排除电路故障，合上断路器，即可恢复正常工作。
4. 如何选择低压断路器？
断路器额定电压不低于线路的额定电压；断路器额定电流不小于线路的额定电流；断路器的极限分断电流大于线路最大短路电流
第二章电器控制线路
第一节电器控制线路的绘制
1 常用的控制线路图有哪几种？特点？场合？
原理图——绘制时不考虑电器元件的实际位置，常在设计调试和故障分析时使用。
安装图（接线图）——绘制时装置的各电器元件都按实际位置画出，连线也基本如此，常在安装、接线和调试时使用。
2 控制线路由哪些电路组成？每个电路各有何特点？
主回路——是高电压大电流回路。
控制回路——是低电压小电流回路。
辅助回路——是不影响控制电路工作的独立的附加电路。
3 画控制线路图时，按钮、开关、线圈等都要按原始状态画出。原始状态是：所有的按钮、开关均没有外力作用；所有的线圈都不通电
4 如何阅读和分析简单线路图和复杂线路图？
对简单线路图——从主令部件开始，弄清每个器件及其触点的位置和开闭状态，直接分析即可。
对复杂线路图——从主令器件开始，按控制器件动作的先后顺序笔录下其动作过程，连贯起来分析即可。
第二节笼型电动机的直接起停控制
1 功能：（1）控制功能：启动和停止（2）保护功能：短路保护——用熔断器FU实现，过载保护——用热继电器FR实现，失电压保护——用自锁触点KM3和复位式起动按钮SB2实现。
起动过程：按SB2→KM吸合→主触点KM1闭和→电动机起动
↓→自锁触点KM2闭和→自锁
停止过程：按SB1→KM释放→主触点KM1打开→电动机停止
↓→自锁触点KM2打开→自锁解除→为下次起动作准备
2 失电压保护电路的作用是什么？动作过程？
功能：防止电源恢复时电动机自动起动
当电源停电或FU熔断→KM失电→KM1、KM2打开→防止电源恢复时电动机自动起动。
3控制回路的电源取自刀开关的S的电源侧行不行？为什么？
不行。
当控制回路的电源取自刀开关S的上面，否则，刀开关打开时失电压保护不起作用。
第三节组成电器控制线路的基本规律
1 组成电气控制线路的基本规律有哪些？
（1）自锁控制
（2）联锁控制。包括互锁、顺序控制的联锁、正常工作与点动的联锁。
（3）变化参量控制。包括行程控制——用行程开关来实现，时间控制——用时间继电器来实现，速度控制——用速度继电器来实现，电流变化参量控制——用电流继电器来实现2 互锁和顺序控制的联锁各有何作用？
互锁：当电动机需要正反向起动时，需要用正反向接触器的联锁控制，联锁控制可以防止人为误操作使正反向接触器同时吸合时而造成主回路短路。
顺序控制的联锁：可以保证多台设备的工作顺序，以防反顺序而出现的事故或不正常的情况。
3 钻孔加工自动化有哪三个工艺过程？分别采用什么控制原理进行控制？
（1）自动循环
控制原理：用两个行程开关分别检测刀架的位置1和位置2，由行程开关去控制电
动机的正反转控制电路，便可实现自动循环。
（2）无进给切削
控制原理：用时间继电器检测已设定的时间。当钻头到达位置2时，用行程开关2SQ 接通时间继电器并开始计时，设定时间到，刀架开始返回。
（3）快速停车
控制原理：用速度继电器检测电动机速度和转向，用反接制动使电动机迅速减速，当减速到速度接近零时，速度继电器动作，切断反接制动电源停车，并防止反转。即快速停车是采用了反接制动与速度控制的联合控制。
4结合图2-8、图2-10，自动循环和无进给切削的动作过程
自动循环过程：
1）进刀?
按1SB→1KM吸合1KM1闭合→电动机正转→进刀
1KM2闭合→自锁
1KM3打开→反向闭锁
2）自动进刀和自动停止退刀
当进刀到位置2时→撞到2SQ 2SQ1打开→1KM释放→①
2SQ2闭合→2KM吸合→②
① 1KM1打开→电动机停止正传→进刀停止
1KM2打开→自锁解除
1KM3闭合→解除反向自锁
②2KM3打开→正向闭锁
2KM2闭合→自锁
2KM1闭合→经短暂的反接制动后电动机反转→退刀→退到位置1 时→③
③→1SQ撞到并断开→2KM释放→2KM1打开→电动机停止反转→刀架自动停止运动
无进给切削：
1）进刀
按2SQ→1KM吸合→电动机正转→进刀→进刀到位置2时→撞到2SQ
2）无进给切削
撞到2SQ →2SQ1打开→1KM释放→电动机停止→开始无进给切削
→2SQ2闭合→线圈1KT得电→触点1KT延时闭合→2KM吸合→经短暂的反接制动后电动机反转→开始进刀→退刀位置1时→1SQ撞到→常闭触点1SQ打开→2KM释放→电动机停止。
5、结合图2-11，说明电动机反转时的快速停车过程。
过程如下:
无进给切削时间到→2KT闭合→2KM吸合→2KM1闭合→电动机反转→①
→KS动作KS1R打开→为反接动作准备
① KS2R闭合
→开始退刀→推到1位置时撞到1SQ开关→常闭触点1SQ打开→2KM释放→②
②→2KM1打开→切断反接电源
→2KM3闭合→1KM吸合→1KM1闭合→接通正向电源→电动机反接制动→电动机转速迅速下降→当转速下降约为零时→KS释放→KS2R先断开、KS1R后闭合→1KM释放→1KM1打开→防止电动机反转，同时反接制动结束→电动机靠自由滑行减速到零→结束一次加工循环。
1.名词解释（1）一般设计法：又称经验设计法。根据生产工艺要求，利用各种典型的
线路环节，直接设计控制线路的方法（2）逻辑设计法：又称分析设计法。根据生产工艺的要求，利用逻辑代数分析设计线路的一种方法。（3）寄生电路：那种意外接通的电路成为寄生电路，又称假回路
2.两个接触器或继电器的电压型交流线圈为什么不能串联？
否则总会有一个线圈所对应的电器拒绝动作而导致控制系统出错。线圈串联的电路中，每个线圈所分配的电压与线圈的阻抗成正比，两个电器动作总有先有后，不可能同时吸合，加入交流继电器的KM2线圈先吸合，由于KM2的磁路闭合，线圈的电感显著增大，因而在线圈上的电压降也显著增大，从而使另一个交流接触器的KM1线圈电压达不到电压而拒绝动作，导致系统出错
3.触点的接通能力不够时会出现什么问题？如何解决？
电弧会使触点熔焊在一起。用同一元件的两个触点并联增加接通能力，或在线路中增加中间继电器转换
4.触点的分断能力不够时会出现什么问题？如何解决？
电弧熄灭不了，电弧会烧坏触点。用同一元件的两个触点串联增加分断能力，或在线路中增加中间继电器转换
5.横梁下移的时候动作过程
6.电动下移的动作过程
1．化简，并画出化简前、后的逻辑电路
2．化简继电器、接触器线路时，应注意哪些实际问题？
（1）考虑触点容量的限制（2）特殊情况下不必强求化简
第六节常用典型控制电路
1.A直接起动（全压起动）
直接起动属于全压起动，故启动电流很大，可以达到电动机额定电流的5-7倍，因而对电网冲击大，从而导致电网电压有较大波动或电源电压下降，影响电网内其它设备的正常工作。因此，直接起动常用于小容量电动机的起动。
B减压起动
减压起动可以使电动机的启动电流减小，通常为电动机额定电流的2-3倍，可以防止过大的起动电流引起电源电压的下降。所以，减压起动常用于大容量电机的起动。减压起动通常有以下几种起动方式：
（1）定子串电阻（或电抗）起动：结构简单、价格低廉、动作可靠，但起动电阻上消耗的功率大。定子串电阻通常用于不经常起停的中小型电动机的起动，对大
容量电动机多采用定子串电抗起动。
（2）定子串自耦变压器起动：结构较复杂、价格较贵，但起动时消耗功率小，与定子串电阻起动相比，同样地转矩起动电流对电网的冲击小。主要用于较大容量
电动机的起动。
（3）星形-三角形起动：优点是星形起动电流是原来三角形联结的三分之一，起动电流特性好，结构简单、价格便宜。缺点是起动转矩也相应下降为原来的三分之
一，转矩下降大，转矩特性差。通常仅用于电动机额定电压为660/380v、星形
/三角形、轻载起动的情况。
（4）延边三角形起动：起动电流记不太大，起动转矩又不太小，而且结构简单。2.1）机械制动
优点是制动力矩大、制动迅速、方便操作、简单可靠、停车准确。缺点是制动愈快，对机械设备不利；另外机械闸的闸皮因磨损需经常维修或更换，增加了维护工作量。
2）电气制动
A.反接制动。优点是制动效果好，控制线路简单，无需附加单独的制动电源。缺点
是不会自动停车，必须与速度继电器配合使用；反接制动因制动时制动电流很大
会形成过大的冲击电流，除了对电网冲击而使电源电压有很大的波动外还会对系
统产生过大的冲击，增加能量消耗，缩短其使用寿命。故反接制动用于不太经常
制动的中小容量电动机。
B.能耗制动。优点是能量消耗小、制动准确、平稳、不会产生有害的反转和因制动电
流小而对电网的冲击小。缺点是制动电流小制动力小而使制动速度慢制动效果差。
常用于电动机容量较大、要求制动准确、平稳和起动频繁的场合。
3.变极调速：优点是控制线路简单、投资低、维护保养容易、调速精度高、动态响应快、
效率高、对电网无谐波干扰。缺点是有级调速且多速电动机本身价格贵。通
常使用时与机械变速配合使用以扩大其调速范围
变频调速：优点是无级调速，调速范围最宽，调速精度最高、节能效果最好、动态响应最快、维护保养容易。缺点是控制装置复杂、投资最高、对电网的谐波干扰
最大。常用于长期低速运行、起停频繁或调速范围较大的笼型和绕线式转子
异步电动机。
变差调速：优点是无级调速、动态响应快、控制装置简单、投资最低、维护保养容易。
缺点是调速范围较窄、效率低、调速精度一般、对电网的谐波干扰大。通常
用于长期在高调速范围内调速运行的小容量的笼型异步电动机。
4.因为当速度减为零时，电动机会向相反的方向旋转起动。为此，反接制动必须与速度继
电器配合使用，即采用速度原则进行控制，借助速度继电器来检测速度变化，当反接制动制动到接近于零速时，由速度继电器切断电动机电源。
5.制动电流小制动力小而使制动速度慢制动效果差，转子速度越低转子感应电流越小，制
动力越小，制动效果越差，当转子速度很低时，能耗制动几乎不起作用，为了弥补转子速度低时制动力小的缺点，能耗制动常与电磁抱闸制动联合使用。
6.（1）提高积极些传动元器件的使用寿命
（2）起动电流小，从而使供电电源减轻峰值电流的影响。
（3）平稳的负载加速的课防止产生事故或产品的损坏。
第三章 PLC的产生、基本特点和主要功能
1.我国PLC发展过程大致分为4个阶段：70年代初步认识，80年代引进使用，90年代后
推广应用。2000年后PLC生产有一定的发展，小型PLC已批量生产；中型已有产品；
大型已开始研制。国内产品在价格上占有明显的优势，而在质量上还稍有欠缺或不足。
2.按功能分
低档机——有开关量控制、少量的模拟量控制、远程I/O和通信等功能。
中档机——有开关量控制、较强的模拟量控制、远程I/O和较强通信等功能。
高档机——除有中档机的功能外，通信联网功能更强，能进行智能控制、运算控制和大规模过程控制，可很方便地构成全厂的综合自动化系统。
按结构形式分：整体式PLC，模块式PLC，软PLC
3.可靠性极高、抗干扰能力很强；结构简单、使用方便；功能齐全、通用性强、灵活性好；
设计、安装容易，维护工作量小；体积小、能耗低，便于机电一体化；联网方便，便于系统集成，性价比高
4.开关量控制；模拟量控制；数字量控制；机器人控制；分布式控制系统；监控功能；其
他功能
5.PLC可广泛应用于冶金、化工、机械、电力、建筑、交通、环保、矿业等有控制需要的
各个行业。可用于开关量控制、模拟量控制、数字量控制闭环控制、过程控制、运动控制、机器人控制、模糊控制、智能控制以及分布式控制等各个控制领域。
6.因为PLC采取了以下提高可靠性的措施：
（1）从硬件设计、元器件的选择到工艺制作都极为严格
（2）采取了一系列的抗干扰措施
（3）采用了冗余技术
（4）采用了故障诊断和自动恢复技术
（5）采用了较合理的电路程序
（6）设置联锁保护
7.（1）对所有I/O接口电路都采用了光隔离
（2）对所有输入端均采用硬件滤波，对高速输入端还加上了软件数字滤波
（3）内部采用电磁屏蔽措施，防止辐射干扰
（4）采用优良的开关电源，防止由电源回路串入的干扰信号
（5）完善的接地
第四章 PLC的硬件组成及工作原理
1.PLC的最小系统由哪几部分组成？简述各部分的作用
中央处理单元（CPU）；存储器（RAM、ROM）；输入输出单元（I/O接口）；电源（开关式稳压电源）
2.PLC的CPU有哪些作用?
（1）控制从编程器输入的用户程序和数据的接收与存储
（2）诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误
（3）用扫描的方式接收输入设备的状态（即开关量信号）和数据（即模拟量信号）（4）执行用户程序，输出控制信号
（5）与外围设备或计算机通信
3.PLC有哪些存储器？各用来存储什么信息？
（1）系统存储器使用EPROM（只读存储器），用于存放系统程序（相当于计算机的操作系统，用户不能更改）。广义上讲，有了系统程序，单片机组成的系统就
变成了PLC
（2）用户存储器由用户程序存储器（程序区）和功能存储器（数据区）组成。用户程序存储器一般用RAM存放用户程序，但用户程序调试好以后可固化在
EPROM或S2PRPM中；功能存储器用随机读写存储器（RAM），存放PLC运
行中的各种数据，如I/O状态、定时值、计数值、模拟量、各种状态标志的数
据。这些数据在PLC运行中是不断变化的，不需保持太久
4.PLC的编程器有哪些作用？
编程器是PLC最重要的外部设备。利用编程器可编制用户程序、输入程序、检查程序、修改程序和监视PLC的工作状态
5.PLC的编程器有哪几种？各有何功能？各用在什么场合?
简易型用在小型PLC上，只能联机编程，且往往需要将梯形图程序转化为语句表程序才能送入PLC中
智能型又称图形编程器，可直接输入梯形图程序，它可以联机，也可以脱机编程，常用于大中型PLC的编程
第二节
1.简述PLC的系统工作过程
PLC的系统工作是采用“循环扫描”的工作方式。PLC在运行时，其内部要进行一系列操作，大致包括六个方面的内容，其执行顺序和过程如图
初始化处理系统自诊断通信与外设服务输入采样执行用户程序输出刷新
2.什么是PLC的周期扫描工作机制？周期扫描长短与什么有关？
如果用户程序是由若干条指令组成的，指令在存储器中是按顺序排列的，则CPU从第一条指令开始顺序的逐条执行，执行完最后一条指令又返回第一条指令，开始新的一轮扫描，并且不断循环。
与周期扫描长短有关系的因素：（1）CPU的运行速度（2）I/O点的数量（3）外设服务的多少与时间（如编程器是否接上、通信服务及其占用时间等）（4）用户程序的长短（5）编程质量（如功能程序长短，使用的指令类别以及编程技巧等）
3.简述PLC的循环扫描过程
输入采样程序执行输出刷新
4.循环扫描为什么会导致输入延迟、输出滞后的问题？通常用什么方法解决？
在循环扫描过程中，只有在采样时刻，输入映像存储器暂存的输入信号状态才会与输入信号一致，其他时间输入信号变化不会影响输入映像存储器的内容，这会导致循环扫描输入延迟、输出滞后的问题，使实时性变差。
用I/O直接传送指令来解决
5.循环扫描为什么有利于PLC的抗干扰？
输入采样一次的时间仅占扫描周期很小的一部分（通常只有几毫秒），再次期间可能会引入干扰，但扫描周期的其余大部分时间输入采样关闭，干扰不会引入，故循环扫描有利于抗干扰
6.名词解释
输入采样PLC在程序执行前，首先扫描各输入模块，将所有的外部输入信号的状态读入（存入）到输入映像存储器I中。
输出刷新CPU在执行完所有用户程序后（或下次扫描用户程序前）将输出映像存储器Q的内容送到输出锁存器中，再由输出锁存器送到输出端子上去。刷新的状态要保持到下次刷新。
扫描CPU执行用户程序和其他的将计算机系统一样，也采用分时原理，即一个时刻执行一个操作，并一个操作一个操作的顺序执行，这种分时操作过程成为CPU对程序扫描。
扫描周期正常循环扫描时，从扫描过程中的一点开始，经过顺序扫描又回到该点所需要的时间
第三节
1简述数字量I/O模块的功能
数字量输入模块——接收现场输入电器的数字量输入信号、光电隔离并通过电平转换将数字量输入信号转换成ＣＰＵ所需的信号电平
数字量输出模块——光电隔离、电平转换并通过功率放大器输出（或驱动）去控制现场的执行器
2数字量输入量模块有哪几种？各有何特点？
直流输入模块——外接直流１２、２４、４８Ｖ电源；
交流输入模块——外接交流１１０、２２０Ｖ电源；
交、直流输入模块——外接交直流电源，即交、直流电源都能用
无源输入模块（干接触型）——由ＰＬＣ内部提供电源，无需外接电源
3数字量输出量模块有哪几种？各有何特点？
继电器输出（交、直流输出模块）—输出电流大（３～５Ａ），交、直流两用，适用性强，但动作速度慢（１０～２０ｍｓ），工作频率低
晶体管输出（主流输出模块）—外接直流电源，动作速度快（≤２ｍｓ），工作频率高（可达２０ｋＨｚ），但输出电流小（≤１Ａ）
晶闸管（双向的）或固态继电器输出（交流输出模块）—外接交流电源，输出电流大，动作速度快，工作频率高
4模拟量I/O模块有哪几种？其模拟电压、电流值的范围（典型值）各多少？
（１）模拟量输入模块（２）模拟量输出模块（３）模拟量Ｉ／Ｏ模块（４）模拟量Ｉ／Ｏ模块的内部电路及其外接线
模拟量输入模块：模拟电压输入单极性：０～５Ｖ；０～１０Ｖ双极性－１０～＋１０V 模拟电流输入0~10mA；4~20mA
模拟量输出模块：模拟电压输出单极性1~5V；1~10V 双极性-10~+10V 模拟电流输出范围0~20mA；4~20mA
5什么是特殊I/O模块（智能模块），其特点是什么？举例3~5
带微处理器、存储器和系统程序的功能模块。
特点：智能模块的ＣＰＵ与PLC的ＣＰＵ并行工作（也可独立的连续工作），占用PLC 的CPU时间很少，有利于提高ＰＬＣ的扫描速度和完成特殊功能，并大大减少用户程序的编程难度和编程量。
6PLC有哪些常用的外围设备？各有何作用？
编程器、人机接口装置、打印机、ＥＰＲＯＭ写入器、盒式磁带机或微存储卡等
7常用的人机接口装置有哪几种？各有何特点？各用在什么场合？
普通型人机接口装置由安装在控制台上的按钮、转换开关、拨码开关、指示灯、LED 数码管显示器和声光报警器等元器件组成。它是纯硬件并通过硬接线的方式来实现与控制系统的连接，常用于小型PLC控制系统
可编程终端专为工业现场而设计的，具有较高的防护等级，能适应恶劣的工作环境；
体积小、重量轻、安装方便，可嵌入在控制柜的门上或控制台的面板上
第四节
1、西门子S7系列PLC有哪几种？各有何特点?各适用于什么场合?
答：S7-200PLC是针对低性能的小型PLC；S7-300/400PLC有很高地电磁兼容性和抗震动抗冲击能力，可以接入MPI。工业以太网、现场总线AS-I和PROFIBUS 等通信网络；S7-300是模块化的中小型PLC，适应于中等性能的控制要求；S7-400是适用于中、高级性能要求的大型PLC，可以扩展300多个模块。
2、一台S7-300PLC有那几部分本模块组成？
答：S7-300PLC的电源模块（PS）；S7-300PLC的CPU模块
3、简述S7-300PLC的CPU模块的作用及种类？
答：功能：（1）接受现场输入设备的状态和数据（2）接收并存储用户程序和数据（3）诊断PLC内部电路工作状态和编程过程的语法错误(4)完成用户程序规定的运算任务（5）更新有关标志位的状态和输出状态寄存器的内容（6）实现输出控制或数据通信等功能（7）配合编辑器具有监视，监控和信息显示等功能（8）为背叛总线提供直流5V电源
分类：（1）标准型（2）紧凑型（3）故障安全型（4）技术功能型（5）户外型4、简述S7-300PLC的CPU模块运行方式的种类及各自的含义？
答：种类：STOP模式、STARTUP模式、RUN模式、HOLD模式
1）STOP模式：CPU模块通电后自动进入STOP模式，在该模式不执行用户程序，可以接收全局数据和检查系统
2）SUN模式：执行用户程序，刷新输出和输入，处理中段和故障信息服务
3）HOLD模式：在STARTUP和RUN模式执行程序时遇到调试用地断点，用户程序的执行被挂起（暂停），定时器被冻结
4）STARTUP模式：启动模式，可以用模式选择开关或编辑软件启动CPU
5、S7-300PLC的CPU模块上有哪几种通信接口?各有何用途？
答：所有的CPU模块都有一个多点接口MPI，有的CPU模块有一个MPI和一个PROFIBUS-DP接口，有的CPU模块有一个MPI/DP接口和一个DP接口。
MPI用于PLC与其他西门子PLC、PG/PC（编程器几个人计算机）、OP（操作员接口）通过MPI网络的通信。PROFIBUS-DP的最高传输速率为12Mbit/s，用于与别的西门子带DP接口的PLC、PG/PC、OP和其他DP主站和从站的通信。
6.S7-300PLC的ＣＰＵ模块上的微存储器卡有何作用？
答：Flash EPROM微存储卡（MMC）用于在断电时保存用户程序和某些数据，它可以扩展CPU的存储器容量，也可以将有些CPU的操作系统保存在MMC中，这对于操作系统的升级是非常方便的。MMC用作装载存储器或便携式保存媒体。
7.S7-300PLC的接口模块有哪几种？各有何作用？
答：S7-300 PLC有3种规格的接口模块，即IM360、IM361、IM365。
IM365接口模块专用于S7-300PLC的双机架系统扩展，IM360和IM361接口模块必须配合使用，用于S7-300PLC的多机架连接，IM360用于发送数据，IM361用于接受来自IM360的数据。
8.S7-300PLC的占用模块有何作用？
答：占位模块DM370为模块保留一个插槽。
9.说明S7-300PLC硬件配置（组态）的一些主要原则机架选择的原则
一个S7-300PLC CPU312C
第五章
１说明PLC编程语言的种类及各自的特点，哪两种语言最常用？
梯形图（LAD）语言——与继电器控制电路图类似，容易掌握，各种PLC均将其作为第一语言
语句表（STL）语言——又称助记符语言或指令表语言，容易记忆和掌握，比梯形图语言更能编制复杂的、功能多的程序
功能块图（FBD）语言——与半导体逻辑电路的逻辑框图类似，常用“与、或、非”3中逻辑功能的组合来表达
高级语言——如BASIC语言和Ｃ语言等，适用于编制复杂的程序，用个人计算机（ＰＣ）加专用编程软件（如西门子的ＳＴＥＰ７）来实现高级语言的编程
最常用的有LAD语言和STL语言
2三菱和西门子编程的区别
（1）三菱和西门子梯形图类似，但不完全一样，如三菱的用表示继电器或接触器线圈，而西门子的用来表示线圈
（2）三菱梯形图有右母线，而西门子的没有右母线
（3）西门子的梯形图程序由若干个模块（如Network 1、Network 2）组成，而三菱的梯形图程序则不分块
（4）三菱用Ｘ和Ｙ分别表示输入点和输出点，而西门子则用I和O分别表示输入点和输出点
（5）两种梯形图的地址格式也不一样
3 简述ＰＬＣ的梯形图的绘制原则
（１）元件从左到右、从上到下绘制
（２）触点应画在水平支路上，不应画在垂直支路上
（３）只出现输入电器的触点而不出现输入电器的线圈
（４）触点原则上可以无限次的引用
（５）在编程时，首先对梯形图中的原件进行编号（即标注地址），同一个编程原件的线圈和触点要使用同一编号（或地址）
（６）触点可以多次串联或并联（但有上限的要求），但线圈只能并联而不能串联。
智能控制复习 第一章选择题 1．智能控制的概念首次由著名学者（ D ）提出 A 蔡自兴 B C D 傅京孙 2．经常作为智能控制典型研究对象的是（ D ） A 智能决策系统 B 智能故障诊断系统 C 智能制造系统 D 智能机器人 3．解决自动控制面临问题的一条有效途径就是，把人工智能等技术用入自动控制系统中，其核心是（ B ） A 控制算法 B 控制器智能化 C 控制结构 D 控制系统仿真 4．智能自动化开发与应用应当面向（ C ） A 生产系统 B 管理系统 C 复杂系统 D 线性系统 5．不．属于 ．．智能控制是（ D ） A 神经网络控制B专家控制 C 模糊控制 D 确定性反馈控制 6．以下不属于智能控制主要特点的是（ D ） A 具有自适应能力 B 具有自组织能力 C 具有分层递阶组织结构 D 具有反馈结构 7．以下不属于智能控制的是 ( D )
A 神经网络控制 B 专家控制 C 模糊控制 D 自校正调节器 第二章选择题 1．地质探矿专家系统常使用的知识表示方法为（ D ） A 语义网络 B 框架表示 C 剧本表示 D 产生式规则 2．自然语言问答专家系统使用的知识表示方法为（ B ） A 框架表示B语义网络 C 剧本表示 D 产生式规则 3．专家系统中的自动推理是基于（ C ）的推理。 A 直觉 B 逻辑 C 知识 D 预测 4．适合专家控制系统的是（ D ） A 雷达故障诊断系统 B 军事冲突预测系统 C 聋哑人语言训练系统 D 机车低恒速运行系统 5．直接式专家控制通常由( B )组成 A 控制规则集、知识库、推理机和传感器 B 信息获取与处理、知识库、控制规则集和推理机 C 信息获取与处理、知识库、推理机和传感器 D 信息获取与处理、控制规则集、推理机和传感器 6．专家控制可以称作基于（ D ）的控制。 A 直觉 B 逻辑 C 预测 D 知识 7．直接式专家控制通常由( C )组成 A 信息获取与处理、知识库、推理机构和传感器
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 电气控制技术 一、填空题： 1.低压电器基本结构是、和灭弧装置。 2.在交流接触器的铁心上一定要安装，目的是。 3.直流电动机的调速方法有：1）改变调速、2）改变调速、3）调速等三种。 4.用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的 ,所以对降低很有 效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时，因此只适用于启动。 5.反接制动时，当电机接近于时，应及时防止。 6.伺服电动机为了防止“反转”现象的发生，采用的方法。 7.低压电器的基本结构是、、。 8.熔断器又叫保险丝，用于电路的保护，使用时应接在电路中。 9.机床电气控制是对控制对象进行控制。 10.电磁制动是使电动机产生一个与旋转方向的方法实现的；按其产生的制动转矩方法 的不同可分为：能耗制动、再生制动、反接制动。 11.摇臂钻床的主运动是主轴带着钻头的旋转运动；进给运动是主轴的垂直运动；辅助运动主要有三 种：。 12.电动机的降压起动控制电路主要有：、、自耦变压器及延边 三角形降压起动。 13.在电气控制原理电路图中常用到几种“锁”字电路，如自锁、以及顺序联锁等。 14.直流电机的调速方法有、、。 15.笼型异步电机的降压起动方法有：、、。 16.行程开关也称开关，可将信号转化为电信号，通过控制其它电器来控 制运动部分的行程大小、运动方向或进行限位保护。 17.接触器可用于频繁通断电路，又具有保护作用。 18.伺服电机又称电机，在自动控制系统中作为元件。它将输入的电压信 号变换成转矩和速度输出，以驱动控制对象。 19.速度继电器是用来反映变化的自动电器。动作转速一般不低于300r/min，复位转 速约在。 20.刀开关安装时，手柄要向装，不得装或装，否则手柄可能因动下落而引 起，造成人身和设备安全事故。接线时，电源线接在端，端接用电器，这样拉闸后刀片与电源隔离，用电器件不带电，保证安全。 二、判断题： 1.直流电动机的起动方法有直接起动、电枢回路串电阻起动降压起动。（） 2.中间继电器主要用途是：信号传递和放大，实现多路同时控制，起到中间转换作用。（） 3.热继电器和过电流继电器在起过载保护作用时可相互替代。（） 4.选用空气式时间继电器要考虑环境温度的影响。（） 5.一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。（） 6.三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路 保护。（） 7.刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，电源线接在上端，下端接用电器。（） 8.按钮用来短时间接通或断开小电流，常用于控制电路，绿色表示起动，红色表示停止。（） 9.交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致线圈烧毁。（） 10.交流接触器铁心端嵌有短路铜环的目的是保证动、静铁心吸合严密，不发生震动和噪声。（）
机床电气控制技术试题及答案 一、填空题： 1、电器按动作性质分为手动和自动电器。 2、接触器的结构主要由电磁机构，触头系统，灭弧装置等组成。 3、电流继电器的励磁线圈应串接于被测量电路。 4、中间继电器具有触点对数多，容量小的特点。 5、常见的灭弧方法有电动力吹弧，窄缝灭弧室，栅片灭弧，磁吹灭弧。 6、机械开关电器在需要修理或更换机械零件前所能承受的无载操作次数，称为机械寿命。在正常工作条件下，机械开关电器无需修理或更换零件的负载操作次数称为电寿命。 7、电气控制系统中常见的保护线路用欠压保护、过载保护、缺相保护、短路保护和电气、机械互锁等。 8. 中间继电器在电路中的作用是增加触头的数目；热继电器在电路中的作用是过载保护，熔断器在控制线路中的作用是短路保护。9. 通常构成机械设备的电气工程图有电气原理图、电器位置图和安装接线图等三种。而设计电气控制线路，常用的方法是经验设计法和逻辑设计法。 10. 交流接触器从结构上看是由触头系统、触头系统和灭弧装置、以及其他部分组成，通常用它可作为零压保护和欠压保护。二、选择题
1. 在低压电器中，用于短路保护的电器是（ B ）。 A. 过电流继电器 B. 熔断器 C. 热继电器 D. 时间继电器 2. 在电气控制线路中，若对电动机进行过载保护，则选用的低压电器是（ C ）。 A. 过电压继电器 B. 熔断器 C. 热继电器 D. 时间继电器 3. 下列不属于主令电器的是（ D ）。 A. 按钮 B. 行程开关 C. 主令控制器 D. 刀开关 4. 用于频繁地接通和分断交流主电路和大容量控制电路的低压电器是（ B ）。 A. 按钮 B. 交流接触器 C. 主令控制器 D. 断路器 5. 下列不属于机械设备的电气工程图是（ D ）。 A. 电气原理图 B. 电器位置图 C. 安装接线图 D. 电器结构图 6、接触器是一种自动控制电器，其作用是：（C ） （A）不频繁地接通或断开电路 （B）频繁地接通或断开电路，但不具备任何保护功能。 （C）频繁的接通或断开电路，且具有一定的保护功能。 （D）和普通开关的作用基本相同，只是能够控制的距离较远。
1-4为什么能够用计算机模拟人类智能？ 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。 之所以能够借助计算机来模拟人类智能，首先是因为计算机具有以下5个特点： 1、可以告诉精准的完成算数运算，运算速度最高可达每秒万亿次； 2、可以完成高精度的计算，一般计算机可以有十几位甚至几十位的有效数字； 3、计算机不仅能进行精确计算，还具有逻辑运算功能，能对信息进行比较和判断； 4、计算机内部的存储器具有记忆特性，可以存储大量的信息，这些信息，不仅包括各 类数据信息，还包括加工这些数据的程序； 5、由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力，所以人们可以将预先编好的程序组 纳入计算机内存，在程序控制下，计算机可以连续、自动地工作，不需要人的干预。 有了这些有点，计算机就具有了模拟人类智能的首要前提，为人工智能中海量的数据处理分析和深度学习等提供了条件。 第二个原因：深度学习的提出；深度学习是机器学习领域中一个新的研究方向，它被引入机器学习使其更接近于最初的目标——人工智能。《麻省理工学院技术评论》杂志将深度学习列为2013年十大突破性技术之首。 大脑的工作过程是一个不断迭代、不断抽象概念化的过程。例如从原始信号摄入开始（瞳孔摄入像素），接着做初步处理（大脑皮层某些细胞发现边缘和方向），然后抽象（大脑判定眼前物体的形状，比如是圆形的），然后进一步抽象（大脑进一步判定该物体是一张人脸），最后进行识别。我们可以看出，大脑是一个深度架构，认知过程也是深度的。而深度学习，恰恰就是通过组合低层特征形成更加抽象的高层特征。在计算机视觉领域，深度学习算法从原始图像去学习得到一个低层次表达，然后在此基础上来得到高层次表达。深度学习可以模拟人脑进行分析学习，模仿人脑的机制来解释数据。深度学习的主要优势在于可以利用海量训练数据（大数据），自动从大数据中学习特征。 深度学习能够自动地从海量大数据中去学习特征，极大地推进了智能自动化。因此深度学习有了一个别名：无监督特征学习。 在《科学革命的结构》一书中，托马斯·库恩介绍说，很多科学革命都具备叫做范式转移的特点，也就是说对新思想的认知和老观点很不一样。比如哥白尼提出的“日心说”，有力地
第一章绪论 1. 什么是智能、智能系统、智能控制？ 答：“智能”在美国Heritage词典定义为“获取和应用知识的能力”。 “智能系统”指具有一定智能行为的系统，是模拟和执行人类、动物或生物的某些功能的系统。 “智能控制”指在传统的控制理论中引入诸如逻辑、推理和启发式规则等因素，使之具有某种智能性；也是基于认知工程系统和现代计算机的强大功能，对不确定环境中的复杂对象进行的拟人化管理。 2．智能控制系统有哪几种类型，各自的特点是什么？ 答：智能控制系统的类型：集散控制系统、模糊控制系统、多级递阶控制系统、专家控制系统、人工神经网络控制系统、学习控制系统等。 各自的特点有： 集散控制系统：以微处理器为基础，对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。 人工神经网络：它是一种模范动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度，通过调整内部大量节点之间相互连接的关系，从而达到处理信息的目的。 专家控制系统：是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的经验方法来处理该领域的高水平难题。可以说是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。 多级递阶控制系统是将组成大系统的各子系统及其控制器按递阶的方式分级排列而形成的层次结构系统。这种结构的特点是：1.上、下级是隶属关系，上级对下级有协调权，它的决策直接影响下级控制器的动作。2.信息在上下级间垂直方向传递，向下的信息有优先权。同级控制器并行工作，也可以有信息交换，但不是命令。3.上级控制决策的功能水平高于下级，解决的问题涉及面更广，影响更大，时间更长，作用更重要。级别越往上，其决策周期越长，更关心系统的长期目标。4.级别越往上，涉及的问题不确定性越多，越难作出确切的定量描述和决策。 学习控制系统：靠自身的学习功能来认识控制对象和外界环境的特性，并相应 地改变自身特性以改善控制性能的系统。这种系统具有一定的识别、判断、记 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
电气控制技术试题库及答案 一、名词解释：（每题5分） 1、低压电器：（B） 是指在交流额定电压1200V，直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。 2、主令电器：（B） 自动控制系统中用于发送控制指令的电器。 3、熔断器：（B） 是一种简单的短路或严重过载保护电器，其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。 4、时间继电器：（B） 一种触头延时接通或断开的控制电器。 5、电气原理图（B） 电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图 6、联锁（C） “联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。K1动作就禁止了K2的得电，K2动作就禁止了K1的得电。 7、自锁电路：（C） 自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。 8、零压保护（B） 为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。 9、欠压保护（B） 在电源电压降到允许值以下时，为了防止控制电路和电动机工作不正常，需要采取措施切断电源，这就是欠压保护。 10、星形接法：（A） 三个绕组，每一端接三相电压的一相，另一端接在一起。 11、三角形接法：（C） 三个绕组首尾相连，在三个联接端分别接三相电压。 12、减压起动（A） 在电动机容量较大时，将电源电压降低接入电动机的定子绕组，起动电动机的方法。13、主电路：（A） 主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路， 14、辅助电路；（B）
辅助电路是小电流通过电路 15、速度继电器：（C） 以转速为输入量的非电信号检测电器，它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时输出开关信号。 16、继电器：（C） 继电器是一种控制元件，利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态发生阶跃变化(无触头式) 17、热继电器：（C） 是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。 18、交流继电器：（C） 吸引线圈电流为交流的继电器。 19、全压起动：（C） 在电动机容量较小时，将电动机的定子绕组直接接入电源，在额定电压下起动。 20、电压：（A） 电路两端的电位差 21、触头 触头亦称触点，是电磁式电器的执行元件，起接通和分断电路的作用。 22、电磁结构 电磁机构是电磁式电器的感测元件，它将电磁能转换为机械能，从而带动触头动作。23、电弧 电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象 24、接触器 接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交、直流主电路及大容量控制电路的自动控制开关电器 25、温度继电器 利用过热元件间接地反映出绕组温度而动作的保护电器称为温度继电器。 26、点动电路 按下点动按钮，线圈通电吸合，主触头闭合，电动机接人三相交流电源，起动旋转；松开按钮，线圈断电释放，主触头断开，电动机断电停转， 27、电气控制系统 电气控制系统是由电气控制元器件按一定要求连接而成 28、变极调速：（A） 异步电动机调速中，改变定子极对数的调速方法。 29、电器元件位置图 电器元件布置图是用来表明电气原理中各元器件的实际安装位置的图 30、电器元件接线图 电气安装接线图是电气原理图的具体实现形式，它是用规定的图形符号按电器元件的实际位置和实际接线来绘制的 31、变频调速：（C） 异步电动机调速中，改变电源频率的调速方法。 二、填空：（每题2分） 1、常用的低压电器是指工作电压在交流( )V以下、直流( )V以下的电器。(B) 1200、 1500 2、选择低压断路器时，额定电压或额定电流应( )电路正常工作时的电压和电流。(C)
第一章 1．计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。 解： 若将自动控制系统中控制器的功能用计算机或数字控制装置来实现，就构成了计算机控制系统，其基本框图如图1-1所示。因此，简单说来，计算机控制系统就是由各种各样的计算机参与控制的一类系统。 图1-1 计算机控制系统基本原理图 在计算机控制系统中，控制规律是用软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制。控制器与执行机构之间是DA转换器，负责将数字信号转换成模拟信号；AD转换器则相反将传感器采集的模拟信号，转换成数字信号送给控制器。 2．计算机控制系统是怎样分类的？按功能和控制规律可分为几类？ 解： 计算机控制系统与其所控制的对象、采取的控制方法密切相关。因此，计算机控制系统的分类方法很多，可以按照系统的功能、控制规律或控制方式等进行分类。 按功能及结构分类：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、工业以太网控制系统、综合自动化系统。 按照控制规律分类：程序和顺序控制、比例积分微分控制(简称PID控制)、最少拍控制、复杂规律的控制、智能控制。 3．计算机控制系统的主要特点有哪些？ 解： 主要有以下特点： 1．数字模拟混合的系统。在连续控制系统中，各处的信号是连续模拟信号。而在计算机控制系统中，除仍有连续模拟信号外，还有离散信号、数字信号等多种信号。因此，计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。 2．灵活方便、适应性强。一般的模拟控制系统中，控制规律是由硬件电路实现的，控制规律越复杂，所需要的模拟电路往往越多，如果要改变控制规律，一般就必须更改硬件电路。而在计算机控制系统中，控制规律是由软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制，需要改变控制规律时，一般不对硬件电路作改动，只要改变控制程序就可以了。 3．可实现复杂控制规律。计算机具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能，能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。 4．离散控制。在连续控制系统中，给定值与反馈值的比较是连续进行的，控制器对产生的偏差也是连续调节的。而在计算机控制系统中，计算机每隔一定时间间隔，向A/D转换器发出启动转换信号，并对连续信号进行采样获得离散时间信号，经过计算机处理后，产生的控制时间信号通过D/A将离散信号转换成连续时间信号输出，作用于被控对象。因此，计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。
第一章绪论 1.什么是智能、智能系统、智能控制？ 答：“智能”在美国Heritage 词典定义为“获取和应用知识的能力”。 “智能系统”指具有一定智能行为的系统，是模拟和执行人类、动物或生物的某些功能的系统。 “智能控制”指在传统的控制理论中引入诸如逻辑、推理和启发式规则等因素，使之具有某种智能性；也是基于认 知工程系统和现代计算机的强大功能，对不确定环境中的复杂对象进行的拟人化管理。 2．智能控制系统有哪几种类型，各自的特点是什么？ 答：智能控制系统的类型：集散控制系统、模糊控制系统、多级递阶控制系统、专家控制系统、人工神经网络控制系 统、学习控制系统等。 各自的特点有： 集散控制系统：以微处理器为基础，对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统。该系统 将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承 了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人机联系差以及单台微型计算机控制系统 危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。 人工神经网络：它是一种模范动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统 的复杂程度，通过调整内部大量节点之间相互连接的关系，从而达到处理信息的目的。 专家控制系统：是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家 的知识和解决问题的经验方法来处理该领域的高水平难题。可以说是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系 统。 多级递阶控制系统是将组成大系统的各子系统及其控制器按递阶的方式分级排列而形成的层次结构系统。这种结构的 特点是： 1.上、下级是隶属关系，上级对下级有协调权，它的决策直接影响下级控制器的动作。 2.信息在上下级间垂直 方向传递，向下的信息有优先权。同级控制器并行工作，也可以有信息交换，但不是命令。 3.上级控制决策的功能水平高于下级，解决的问题涉及面更广，影响更大，时间更长，作用更重要。级别越往上，其决策周期越长，更关心系统 的长期目标。 4.级别越往上，涉及的问题不确定性越多，越难作出确切的定量描述和决策。 学习控制系统：靠自身的学习功能来认识控制对象和外界环境的特性，并相应地改变自身特性以改善控制性能的系统。这种系统具有一定的识别、判断、记忆和自行调整的能力。 3．比较智能控制与传统控制的特点。 答：智能控制与传统控制的比较：它们有密切的关系，而不是相互排斥。常规控制往往包含在智能控制之中，智能控 制也利用常规控制的方法来解决“低级”的控制问题，力图扩充常规控制方法并建立一系列新的理论与方法来解决更 具有挑战性的复杂控制问题。 1.传统的自动控制是建立在确定的模型基础上的，而智能控制的研究对象则存在模型严重的不确定性，即模型未知或知之甚少者模型的结构和参数在很大的范围内变动，这些问题对基于模型的传统自动控制来说很难解决。 2.传统的自动控制系统的输入或输出设备与人及外界环境的信息交换很不方便，希望制造出能接受印刷体、图形甚至手 写体和口头命令等形式的信息输入装置，能够更加深入而灵活地和系统进行信息交流，同时还要扩大输出装置的能力， 能够用文字、图纸、立体形象、语言等形式输出信息. 另外，通常的自动装置不能接受、分析和感知各种看得见、听得 着的形象、声音的组合以及外界其它的情况. 为扩大信息通道，就必须给自动装置安上能够以机械方式模拟各种感觉的 精确的送音器，即文字、声音、物体识别装置。 3.传统的自动控制系统对控制任务的要求要么使输出量为定值（调节系统），要么使输出量跟随期望的运动轨迹（跟随 系统），因此具有控制任务单一性的特点，而智能控制系统的控制任务可比较复杂。 4.传统的控制理论对线性问题有较成熟的理论，而对高度非线性的控制对象虽然有一些非线性方法可以利用，但不尽 人意. 而智能控制为解决这类复杂的非线性问题找到了一个出路，成为解决这类问题行之有效的途径。 5.与传统自动控制系统相比，智能控制系统具有足够的关于人的控制策略、被控对象及环境的有关知识以及运用这些知 识的能力。 6.与传统自动控制系统相比，智能控制系统能以知识表示的非数学广义模型和以数学表示的混合控制过程，采用开闭环 控制和定性及定量控制结合的多模态控制方式。
（一）常用低压电器 一、填空题 1、选择接触器时应从其工作条件出发，控制交流负载应选用（交流接触器）；控制直流负载 则选用（直流KM）。 2、接触器选用时，其主触点的额定工作电压应（大于）或（等于）负载电路的电压，主 触点的额定工作电流应（ > ）或（ = ）负载电路的电流，吸引线圈的额定电压应与控制回路（电压相一致）。 3、中间继电器的作用是将一个输入信号变成（多个）输出信号或将信号（转化成其它信号）。 4、试举出两种不频繁地手动接通和分断电路的开关电器（ KT ）、（ FR ）。 5、试举出两种主令电器（按钮SB ）、（行程开关SQ ）。 6、试举出组成继电器接触器控制电路的两种电器元件（ KM ）、（ FR ）。 7、当电路正常工作时，熔断器熔体允许长期通过1.2倍的额定电流而不熔断。当电路发生（短 路）或（过载）时，熔体熔断切断电路。 8、熔断器熔体允许长期通过1.2倍的额定电流，当通过的（电流）越大，熔体熔断的（时间） 越短。 9、凡是继电器感测元件得到动作信号后，其触头要（延迟）一段时间才动作的电器称为（时 间）继电器。 10、当接触器线圈得电时，使接触器（敞开触点）闭合、（常闭触点）断开。 11、热继电器是利用电流的（发热）原理来工作的保护电器。它在电路中主要用作三相异步 电动机的（过载及断相保护）。 12、控制设备按其操作方式分为（点动）控制和（连动）控制。 13、自动空气开关又称（低压断路器），当电路发生（过载或短路）以及（欠电压） 等故障时，能自动切断故障电路。 14、主令电器种类繁多，常用的主令电器有（按钮）和（行程开关）等。 15、熔断器主要由（熔体）和安装熔体的（外壳）组成。 16、交流接触器上的短路环的作用是减少吸合时产生的（强烈震动和噪声）。 17、低压控制电器常用的灭弧装置有（灭弧罩）、（灭弧栅）两种。 二、判断题 1、一台额定电压为 220V 的交流接触器在交流 220V 和直流 220 V的电源上均可使用。（×） 2、交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致圈烧毁。（×） 3、交流接触器铁心端面嵌有短路铜环的目的是保证动、静铁心吸合严密，不发生震动与噪声。（√） 4、直流接触器比交流接触器更适用于频繁操作的场合。（√） 5、低压断路器又称为自动空气开关。（√） 6、只要外加电压不变化，交流电磁铁的吸力在吸合前、后是不变的。（×） 7、直流电磁铁励磁电流的大小与行程成正比。（×） 8、闸刀开关可以用于分断堵转的电动机。（×） 9、熔断器的保护特性是反时限的。（√） 10、低压断路器具有失压保护的功能。（√） 11、一定规格的热继电器，其所装的热元件规格可能是不同的。（√） 12、无断相保护装置的热继电器就不能对电动机的断相提供保护。（×） 13、热继电器的额定电流就是其触点的额定电流。（×） 14、热继电器的保护特性是反时限的。（√） 15、行程开关、限位开关、终端开关是同一种开关。（√） 16、万能转换开关本身带有各种保护。（√）
《电气控制技术》试题库及答案 一、名词解释：（每题 5 分） 1、低压电器： 是指在交流额定电压 1200V，直流额定电压 1500V 及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。 2、主令电器： 自动控制系统中用于发送控制指令的电器。 3、熔断器： 是一种简单的短路或严重过载保护电器，其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。 4、时间继电器： 一种触头延时接通或断开的控制电器。 5、电气原理图 电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图 6、联锁 “联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。 K1 动作就禁止了 K2 的得电， K2 动作就禁止了 K1 的得电。 7、自锁电路： 自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。 8、零压保护 为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。 9、欠压保护 在电源电压降到允许值以下时，为了防止控制电路和电动机工作不正常，需要采取措 施切断电源，这就是欠压保护。 10、星形接法： 三个绕组，每一端接三相电压的一相，另一端接在一起。 11、三角形接法： 三个绕组首尾相连，在三个联接端分别接三相电压。 12、减压起动 在电动机容量较大时，将电源电压降低接入电动机的定子绕组，起动电动机的方法。 13、主电路： 主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路， 14、辅助电路；
辅助电路是小电流通过电路 15、速度继电器： 以转速为输入量的非电信号检测电器，它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时 输出开关信号。 16、继电器： 继电器是一种控制元件，利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力 (有触头式 )或使输出状态发生阶跃变化(无触头式 ) 17、热继电器： 是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。 18、交流继电器： 吸引线圈电流为交流的继电器。 19、全压起动： 在电动机容量较小时，将电动机的定子绕组直接接入电源，在额定电压下起动。 20、电压： 电路两端的电位差 21、触头 触头亦称触点，是电磁式电器的执行元件，起接通和分断电路的作用。 22、电磁结构 电磁机构是电磁式电器的感测元件，它将电磁能转换为机械能，从而带动触头动作。 23、电弧 电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象 24、接触器 接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交、直流主电路及大容 量控制电路的自动控制开关电器 25、温度继电器 利用过热元件间接地反映出绕组温度而动作的保护电器称为温度继电器。 26、点动电路 按下点动按钮，线圈通电吸合，主触头闭合，电动机接人三相交流电源，起动旋转；松开按钮，线圈断电释放，主触头断开，电动机断电停转， 27、电气控制系统 电气控制系统是由电气控制元器件按一定要求连接而成 28、变极调速： 异步电动机调速中，改变定子极对数的调速方法。 29、电器元件位置图 电器元件布置图是用来表明电气原理中各元器件的实际安装位置的图 30、电器元件接线图 电气安装接线图是电气原理图的具体实现形式，它是用规定的图形符号按电器元件的 实际位置和实际接线来绘制的 31、变频调速： 异步电动机调速中，改变电源频率的调速方法。 二、填空：（每题 2 分） 1、常用的低压电器是指工作电压在交流(1200)V 以下、直流 (1500 )V 以下的电器。 2、选择低压断路器时，额定电压或额定电流应(不小于 )电路正常工作时的电压和电流。 3、行程开关也称(限位)开关，可将 (机械位移)信号转化为电信号，通过控制其它电器来
第一章 1.计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。 解： 若将自动控制系统中控制器的功能用计算机或数字控制装置来实现，就构成了计算机控 制系统，其基本框图如图1-1所示。因此，简单说来，计算机控制系统就是由各种各样的计算机参与控制的一类系统。 图1-1 计算机控制系统基本原理图 在计算机控制系统中，控制规律是用软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制。控制器与执行机构之间是DA转换器，负责将数字信号转换成模拟信号；AD转换器则相反将传感器采集的模拟信号，转换成数字信号送给控制器。 2?计算机控制系统是怎样分类的？按功能和控制规律可分为几类？ 解： 计算机控制系统与其所控制的对象、采取的控制方法密切相关。因此，计算机控制系统 的分类方法很多，可以按照系统的功能、控制规律或控制方式等进行分类。 按功能及结构分类：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、工业以太网控制系统、综合自动化系统。 按照控制规律分类：程序和顺序控制、比例积分微分控制（简称PID控制）、最少拍控制、复杂规律的控制、智能控制。 3.计算机控制系统的主要特点有哪些？解： 主要有以下特点： 1.数字模拟混合的系统。在连续控制系统中，各处的信号是连续模拟信号。而在计算机控制系统中，除仍有连续模拟信号外，还有离散信号、数字信号等多种信号。因此，计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。 2?灵活方便、适应性强。一般的模拟控制系统中，控制规律是由硬件电路实现的，控制规律越复杂，所需要的模拟电路往往越多，如果要改变控制规律，一般就必须更改硬件电 路。而在计算机控制系统中，控制规律是由软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实 现对被控参数的控制，需要改变控制规律时，一般不对硬件电路作改动，只要改变控制程序 就可以了。 3?可实现复杂控制规律。计算机具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能，能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。 4.离散控制。在连续控制系统中，给定值与反馈值的比较是连续进行的，控制器对产生的偏差也是连续调节的。而在计算机控制系统中，计算机每隔一定时间间隔，向A/D转 换器发出启动转换信号，并对连续信号进行采样获得离散时间信号，经过计算机处理后，产
第一章 1-1电器为什么需要灭弧装置 答：电路中的电压超过10~12V和电流超过80~100mA，则在动、静触头分离时在它们的气隙中间就会产生强烈的火花或电弧。电弧时一种高温高热的气体放电现象，其结果会使触头烧坏，缩短使用寿命，因此通常要设灭弧装置。 1-2单相交流电磁机构中的短路环的作用是什么三相交流电磁机构中是否也需短路环当接触器内部发出振动噪声时，产生的原因可能有哪几种 答：单相交流电磁机构中的短路环的作用在于它产生的磁通滞后于主磁通一定相位差，它们产生的电磁力与F1之间也就有一相位差。三相交流电磁机构中不需短路环。交流电流要周期过零值，其产生的电磁吸力也要周期过零，这样在释放弹簧反力和电磁力的共同作用下衔铁就要产生振动。 1-3“将三只20A的接触器的触头并联起来，就可正常控制60A的负载；若控制30A的负载，它们的寿命就约延长一倍。”对吗为什么答：不对，前半句是对的，将三只20A的接触器的触头并联起来，就可正常控制60A的负载，但若控制30A的负载，它们的寿命就约延长一倍，是错误的。 1-4额定电流30A的电动机带稳定负载，测得电流值为26A，应如何整定热继电器的额定电流值对于三角形接法的电动机应如何选择热继电器
答：整定热继电器的额定电流值： 三角形接法的电动机在有可能不满载工作时，必须选用带断相保护功能的热继电器。 1-5对保护一般照明线路的熔体额定电流如何选择对保护一台电动机和多台电动机的熔体额定电流如何选定 答：对保护一般照明线路的熔体额定电流等于或稍大于线路的工作电流；对保护一台电动机或多台电动机的熔体额定电流等于或稍大于可能出现的最大电流除以，其中多台电动机，可能出现的最大电流等于容量最大一台电动机起动电流，加上其他各台电动机的额定电流。1-6固态继电器有哪些优缺点在什么场合应优先选用固态继电器 答：优点：工作可靠、寿命长、对外界干扰小、能与逻辑电路兼容、抗干扰能力强、开关速度快、无火花、无动作噪声和使用方便； 缺点：过载能力低，易受温度和辐射影响，通断阻抗比小。 1-7断路器可以拥有哪些脱扣器用于保护电动机需要哪些脱扣器用于保护灯光球场的照明线路需要哪些脱扣器断路器与熔断器相比较，各有什么特点 答：断路器可以拥有分励脱扣器、漏电脱扣器、热脱扣器与过电流脱扣器等；用于保护电动机需要电流脱扣器；用于保护灯光球场的照明线路需要复式脱扣器；断路器是能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时间并分断电流的开关电器；熔断器是当通过它的电流超过规定值达一定时间
习题一 1，微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 答：CPU，接口电路及外部设备组成。 CPU，这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。 接口电路，微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。 外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备 2，微型计算机控制系统软件有什么作用？说出各部分软件的作用。 答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件 1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。 2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。 3，常用工业控制机有几种？它们各有什么用途？ 4，操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？它们之间有何区别和联系？ 答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。 (2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。 (3)计算机监督控制系统(SCC系统)：SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。 5，说明嵌入式系统与一般微型计算机扩展系统的区别。 答：嵌入式计算机一般没有标准的硬件配置。嵌入式系统可采用多种类型的处理器和处理器结构。软硬件协同设计采用统一的工具描述，可合理划分系统软硬件，分配系统功能，在性能、成本、功耗等方面进行权衡折衷，获取更优化的设计。嵌入式系统多为低功耗系统。简单地说，就是嵌入式系统和微型计算机的扩展标准不大一样。 6，PLC控制系统有什么特点？ 答：（1）可靠性高。由于PLC大都采用单片微型计算机，因而集成度高，再加上相应的保护电路及自诊断功能，因而提高了系统的可靠性。 （2）编程容易。PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句，其数量比微型机指令要少得多，除中、高档PLC外，一般的小型PLC只有16条左右。由于梯形图形象而简单，因而编程容易掌握、使用方便，甚至不需要计算机专门知识，就可进行编程。 （3）组合灵活。由于PLC采用积木式结构，用户只需要简单地组合，便可灵活地改变控制系统的功能和规模，因此，可适用于任何控制系统。 （4）输入/输出功能模块齐全。PLC的最大优点之一，是针对不同的现场信号，均有相应的模块可与工业现场的器件直接连接，并通过总线与CPU主板连接。
作业1 1 简述智能控制的概念。 定义一: 智能控制是由智能机器自主地实现其目标的过程。 定义二:K.J.奥斯托罗姆则认为，把人类具有的直觉推理和试凑法等智能加以形式化或机器模拟，并用于控制系统的分析与设计中，以期在一定程度上实现控制系统的智能化，这就是智能控制。 定义三: 智能控制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的自动控制，也是用计算机模拟人类智能的一个重要领域。 2 智能控制由哪几部分组成？各自的特点是什么？ 智能控制由人工智能、自动控制、运筹学组成。 人工智能是一个知识处理系统，具有记忆、学习、信息处理、形式语言、启发推理等功能。 自动控制描述系统动力学特性，是一种动态反馈。 运筹学是一种定量优化的方法。如线性优化，网络规划，调度管理，优化决策和多目标优化的方法等等。 3 比较智能控制和传统控制的特点？ 1）传统控制方法在处理复杂性、不确定性方面能力低而且有时丧失了这种能力，智能控制在处理复杂性、不确定性方面能力高 2）传统控制是基于被控对象精确模型的控制方式，可谓“模型论”智能控制是智能决策论，相对于“模型论”可称为“控制论” 3）传统的控制为了控制必须建模，而利用不精确的模型又采用摸个固定控制算法，使整个的控制系统置于模型框架下，缺乏灵活性，缺乏应变性，因此很难胜任对复杂系统的控制智能控制的可信是控制决策，次用灵活机动的决策方式迫使控制朝着期望的目标逼近。 4）传统控制适用于解决线性、时不变等相对简单的的控制问题智能控制是对传统控制理论的发展，传统控制室智能控制的一个组成部分，是智能控制的低级阶段。 4 智能控制有哪些应用领域？试举出一个应用实例。 应用领域：模糊系统、神经网络、专家控制、工业想、系统、电力系统、机器人等其他领域的控制。 应用实例：模糊控制的交流伺服系统 作业2
一、填空题 1．智能控制是一门新兴的学科，它具有非常广泛的应用领域，例 如、、和。 1、交叉学科在机器人控制中的应用在过程控制中的应用飞行器控制 2．传统控制包括和。2、经典反馈控制现代理论控制 3．一个理想的智能控制系统应具备的基本功能是、、和。 3 、学习功能适应功能自组织功能优化能力 4．智能控制中的三元论指的是：、和。 4、运筹学，人工智能，自动控制 5．近年来，进化论、、和等各门学科的发展给智能控制注入了巨大的活力，并由此产生了各种智能控制方法。 5、神经网络模糊数学专家系统 6．智能控制方法比传统的控制方法更能适应对象的、和 。6、时变性非线性不确定性 7．傅京逊首次提出智能控制的概念，并归纳出的3种类型智能控制系统是 、和。 7、人作为控制器的控制系统、人机结合作为控制器的控制系统、无人参与的自主控 制系统 8、智能控制主要解决传统控制难以解决的复杂系统的控制问题，其研究的对象具备的3个特点为、和。 8、不确定性、高度的非线性、复杂的任务要求 9．智能控制系统的主要类型有、、、 、和。 9、分级递阶控制系统，专家控制系统，神经控制系统，模糊控制系统，学习控制系统，集成或者（复合）混合控制系统 10．智能控制的不确定性的模型包括两类：(1) ； (2) 。 10、(1)模型未知或知之甚少；(2)模型的结构和参数可能在很大范围内变化。11．控制论的三要素是：信息、反馈和控制。 12．建立一个实用的专家系统的步骤包括三个方面的设计，它们分别是、和。知识库的设计推理机的设计人机接口的设计13．专家系统的核心组成部分为和。知识库、推理机 14．专家系统中的知识库包括了3类知识，它们分别为、、和。判断性规则控制性规则数据 15．专家系统的推理机可采用的3种推理方式为推理、和推理。
1．递阶智能控制系统的主要结构特点有哪些。 答：递阶智能控制是在研究早期学习控制系统的基础上，从工程控制论角度总结人工智能与自适应控制、自学习控制和自组织控制的关系后逐渐形成的。 递阶智能控制系统是由三个基本控制级（组织级、协调级、执行级）构成的。如下所示： 1. 组织级 组织级代表控制系统的主导思想，并由人工智能起控制作用。根据贮存在长期存储交换单元内的本原数据集合，组织器能够组织绝对动作、一般任务和规则的序列。 其结构如下： 2．协调级 协调级是组织级和执行级间的接口，承上启下，并由人工智能和运筹学共同作用。协
调级借助于产生一个适当的子任务序列来执行原指令，处理实时信息。 它是由不同的协调器组成，每个协调器由计算机来实现。下图是一个协调级结构的候选框图。该结构在横向上能够通过分配器实现各协调器之间的数据共享。 3. 执行级 执行级是递阶智能控制的最底层，要求具有较高的精度但较低的智能；它按控制论进行控制，对相关过程执行适当的控制作用。 其结构模型如下：
2．信息特征，获取方式，分层方式有哪些？ 答：一、信息的特征 1，空间性：空间星系的主要特征是确定和不确定的（模糊）、全空间和子空间、同步和非同步、同类型和不同类型、数字的和非数字的信息，比传统系统更为复杂的多源多维信息。 2，复杂性：复杂生产制造过程的信息往往是一类具有大滞后、多模态、时变性、强干扰性等特性的复杂被控对象，要求系统具有下层的实时性和上层的多因素综合判断决策能力，以保证现场设备局部的稳定运行和在复杂多变的各种不确定因素存在的动态环境下，获得整个系统的综合指标最优。 3，污染性：复杂生产制造过程的信息都会受到污染，但在不同层次的信息受干扰程度不同，层次较低的信号受污染程度较大。 二、获取方式 信息主要是通过传感器获得，但经过传感器后要经过一定的处理来得到有效的信息，具体处理方法如下： 1，选取特征变量 可分为选择特征变量和抽取特征变量。选择特征变量直接从采集样本的全体原始工艺参数中选择一部分作为特征变量。抽取特征变量对所选取出来的原始变量进行线性或非线性组合，形成新的变量，然后去其中一部分作为特征变量。 2，滤波的方法 数字滤波用计算机软件滤波，通过一定的计算程序对采样信号进行平滑加工，提高信噪比，消除和减少干扰信号，以保证计算机数据采集和控制系统的可靠性。模拟滤波用硬件滤波。 3，剔除迷途样本 使用计算机在任意维空间自动识别删除迷途样本。 三、分层方式 1，通过计算机系统进行信号分层 2，人工指令分层 3，通过仪器设备进行测量，将数据进行分层 4，先归类，后按照一定的规则集合分层 3．详细描述数据融合的流程和方法 答：数据融合是指利用计算机对按时序获得的若干观测信息，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需的决策和评估任务而进行的信息处理。 一、数据融合的流程： 分析数据融合目的和融合层次→→智能地选择合适的融合算法→→将空间配准的数据（或提取数据的特征或模式识别的属性说明）进行有机合成→→准确表示或估计。有时还需要做进一步的处理，如"匹配处理"和"类型变换"等，以便得到目标的更准确表示或估计。 具体可分为： 1，特征级融合 经过预处理的数据→→特征提取→→特征级融合→→融合属性说明 2，像元级融合