自控作业答案2

2-1 什么是系统的数学模型?在自动控制系统中常见的数学模型形式有哪些? 用来描述系统因果关系的数学表达式，称为系统的数学模型。

常见的数学模型形式有：微分方程、传递函数、状态方程、传递矩阵、结构框图和信号流图。

2-2 简要说明用解析法编写自动控制系统动态微分方程的步骤。

2-3 什么是小偏差线性化？这种方法能够解决哪类问题？在非线性曲线（方程）中的某一个工作点附近，取工作点的一阶导数，作为直线的斜率，来线性化非线性曲线的方法。

2-4 什么是传递函数？定义传递函数的前提条件是什么？为什么要附加这个条件？传递函数有哪些特点？传递函数：在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

定义传递函数的前提条件：当初始条件为零。

为什么要附加这个条件：在零初始条件下，传递函数与微分方程一致。

传递函数有哪些特点：1．传递函数是复变量S 的有理真分式，具有复变函数的所有性质；n m ≤且所有系数均为实数。

2．传递函数是一种有系统参数表示输出量与输入量之间关系的表达式，它只取决于系统或元件的结构和参数，而与输入量的形式无关，也不反映系统内部的任何信息。

3．传递函数与微分方程有相通性。

4．传递函数)(s W 的拉氏反变换是系统的单位脉冲响应。

2-5 列写出传递函数三种常用的表达形式。

并说明什么是系统的阶数、零点、极点和放大倍数。

nn n n mm m m a s a s a s a b s b s b s b s W ++++++++=----11101110)( ()()∏∏==++=nj jmi i s T s T K s W 1111)( 其中nma b K =()()∏∏==++=nj jm i i g p s z s K s W 11)( 其中0a b K g =传递函数分母S 的最高阶次即为系统的阶数，i z -为系统的零点，j p -为系统的极点。

K 为传递函数的放大倍数，g K 为传递函数的根轨迹放大倍数。

自动控制原理课后习题1.简答题。

（1）什么是控制系统？控制系统是由控制器、被控对象、控制目标和反馈装置组成的一种系统，用来实现对被控对象的控制和调节。

（2）控制系统的分类有哪些？控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统是指控制器的输出不受被控对象的影响，而闭环控制系统是指控制器的输出受到被控对象的影响并进行调节。

（3）什么是控制对象？控制对象是指控制系统中需要被控制或调节的对象，可以是机械、电气、液压等各种设备和系统。

2.计算题。

（1）某电动机的转速控制系统，控制电压为220V，电动机额定转速为1500rpm，控制器输出电压为180V时，电动机的实际转速为多少？解，根据电动机的转速控制系统原理，实际转速可以通过控制电压和额定转速的比例关系计算得出。

实际转速 = 控制器输出电压 / 控制电压× 额定转速 = 180V / 220V × 1500rpm = 1227.27rpm。

所以，电动机的实际转速为1227.27rpm。

（2）某水箱的液位控制系统，控制器输出信号为4-20mA，对应的液位范围为0-100cm，若控制器输出信号为12mA时，水箱的实际液位为多少？解，根据液位控制系统的标定原理，可以通过控制器输出信号和液位范围的比例关系计算得出实际液位。

实际液位 = (控制器输出信号4mA) / (20mA 4mA) × 液位范围= (12mA 4mA) / (20mA 4mA) × 100cm = 60cm。

所以，水箱的实际液位为60cm。

3.分析题。

（1）为什么在控制系统中需要引入反馈？在控制系统中引入反馈可以实现对被控对象的实时监测和调节，使控制系统能够更加准确地达到控制目标。

（2）闭环控制系统和开环控制系统各有什么优缺点？闭环控制系统能够实现对被控对象的实时监测和调节，具有较高的控制精度，但系统稳定性较差，容易产生振荡和不稳定现象；而开环控制系统系统稳定性较好，但控制精度较低，无法实时监测和调节被控对象。

***************************************************************************************试题说明本套试题共包括1套试卷每题均显示答案和解析单位内部认证高空作业证考试练习题及答案2(500题)***************************************************************************************单位内部认证高空作业证考试练习题及答案21.[单选题]建筑物顶层广告设施的基础应与()连接。

A)建筑物的主体结构B)建筑物的墙面C)建筑物的楼面答案:A解析:2.[单选题]设备离安装地点较远的情况下，在运输过程中，一是检查路面是否平整；二是要准备枕木、滚杠、倒链(检查倒链的零部件是否灵敏有效，有问题不得使用)，倒链的吨位必须大于设备的吨位( )t以上，严禁使用小吨位的倒链。

A)0.1B)0C)1答案:B解析:3.[单选题]电动吊篮的悬挂机构的纤绳张得过紧会使横梁( )。

A)受力过大B)失稳破坏C)刚度降底答案:B解析:4.[单选题]高处作业前,应由项目分管负责人组织有关部门对()设施进行验收,经验收合格签字后方可作业。

( )A)基础B)工程C)安全防护答案:C解析:解析:6.[单选题]使用绝缘靴时,应该将( )套入靴筒内。

A)衣服B)鞋子C)裤脚答案:C解析:7.[单选题]下列哪种作业不宜使用小沿安全帽()。

( )A)室内作业B)露天作业C)隧道答案:B解析:8.[单选题]绳索固定直接采用配重形式的配重量，不得小于人体重量的( )倍。

A)2B)3C)5答案:C解析:9.[单选题]工具袋内,总重量不得超过()kg。

A)3B)4C)5答案:A解析:10.[单选题]配电室至结构主体位采用埋地敷设,埋设深度为( )m。

电缆上下左右均匀铺( )mm厚细砂,上面用红机砖满铺保护,回填细土。

第一章习题1-1日常生活中有许多开环和闭环控制系统，试举几个具体例子，并说明它们的工作原理。

1-2说明负反馈的工作原理及其在自动控制系统中的应用。

自动驾驶器用控制系统将汽车的速度限制在允许范围内。

画出方块图说明此反馈系统。

1-3双输入控制系统的一个常见例子是由冷热两个阀门的家用沐浴器。

目标是同时控制水温和流量，画出此闭环系统的方块图，你愿意让别人给你开环控制的沐浴器吗？1-4开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点？1-5反馈控制系统的动态特性有哪几种类型？生产过程希望的动态过程特性是什么？1-6对自动控制系统基本的性能要求是什么？最主要的要求是什么？1-7下图表示一个水位自动控制系统,试说明其作用原理.1-8下图是恒温箱的温度自动控制系统.要求:(1) 画出系统的原理方框图;(2) 当恒温箱的温度发生变化时,试述系统的调解过程;(3) 指出系统属于哪一类型?1-9 下图为位置随动系统,输入量为转角r θ,输出量为转角c θ,p R 为圆盘式滑动电位器,s K 为功率放大器SM 为伺服电动机.要求: (1)说明系统由哪几部分组成,各起什么作用？ (2)画出系统原理方框图;(3)说明当r θ 变化时, c θ的跟随过程.1-10 位置随动系统如下图所示,回答以下问题 1.说明该系统的以下(1)-(10)各是什么:(1)被控制对象 (2)被控制量 (3)给定元件 (4)给定量 (5)主反馈元件 (6)主反馈量 (7)误差量 (8)负载 (9)积分元件 (10)执行元件. 2.画出系统作用方框图,表出个环节的输入输出量。

3.判断(在括号内对的上面打"对号")(1)该系统是(按偏差;按扰动)原则的控制系统; (2)该系统是(有差;无差)系统; (3)该系统是(0型,1型,2型)系统; (4)该系统的输入量是(rr U Q 、);(5)该系统的输出量是(c c U Q 、)。

1－11下图为温度自动控制系统,改变a 点位置可以改变恒温温度.试说明该系统的工作原理和性能,并指出它属何种类型?1-12如题图（a ）、（b ）所示两水位控制系统，要求∙ 画出方块图（包括给定输入量和扰动输入量）； ∙ 分析工作原理，讨论误差和扰动的关系。

教育心理学作业2（第4—6章）参考答案一、简答题（每题5分，共40分）1、简述陈述性知识和程序性知识的区别。

答题要点：陈述性知识是关于事物及其关系的知识，或者说成是关于“是什么”的知识，它包括事实、规则、发生的事件、个人的态度等。

程序性知识是关于“如何做”的知识，它是一种经过学习自动化了的关于行为步骤的知识，表现为在信息转换活动中进行具体操作。

程序性知识也可以被称之为“技能”。

陈述性知识与程序性知识的区别主要有以下几个方面：第一，陈述性知识是“是什么”的知识，以命题及其命题网络来表征；程序性知识是“怎样做”的知识，以产生式来表征，。

第二，陈述性知识是一种静态的知识，它的激活是输入信息的再现；而程序性知识是一种动态的知识，它的激活是信息的变形和操作。

第三，陈述性知识激活的速度比较慢，是一个有意的过程，需要学习者对有关事实进行再认或再现；而程序性知识激活的速度很快，是一种自动化了的信息变形的活动。

2、简述原理学习的主要形式。

答题要点：原理学习的两种基本方式：例—规法和规—例法。

例—规法指在教学中先呈现一系列例证，让学生从例证中概括出原理。

规—例法指先呈现要学习的规则，然后用例证来说明规则。

在实际教学中，例—规法和规—例法两种方式经常结合在一起使用，何时使用何种方式，要根据原理的特点、原理与学生认知结构的关系及学生的认知水平来选择，但无论使用何种方式，都要鼓励学生自己去发现原理，这样有助于学生对原理的理解与记忆。

还要鼓励学生把原理用于实践，检验学生对原理的理解和掌握情况。

3、促进概念学习都有哪些条件？答题要点：概念学习就是学习把具有共同属性的事物集合在一起并冠以一个名称，把不具有此类属性的事物排除出去。

促进概念学习要充分考虑概念获得和运用两个环节，还要考虑影响概念学习的因素，具体来说要满足以下几个条件：（1）提供概念范例（能够代表概念的典型事例，提供适当范例有助于学生掌握概念的主要特征）。

（2）利用概念间的联系构图。

华东理工大学网络教育学院（全部答在答题纸上，请写清题号，反面可用。

试卷与答题纸分开交）自控原理（专）201906模拟卷1答案一、单选题（共10题,每题2分,共20分）1. 已知线性系统：，将其转化为传递函数形式：（）（2分）A. B. C. D..★标准答案：B2. 已知控制系统的特征方程为：，计算系统在S右半平面特征根的数量：（）（2分）A.0B.1C.2D.4.★标准答案：A3. 已知系统开环传递函数为，计算根轨迹渐进线在实轴上的交点：（）（2分）A.1/2B.0C.-3/2D.-1.★标准答案：A4. 单位阶跃输入信号作用下，要求开环传递函数中至少具有( )个积分环节才是无差系统？（2分）A.0B.1C.2D.3.★标准答案：B5. 已知单输入单输出系统传递函数为：，其对角标准型状态空间方程为：（）（2分）A. B.C. D..★标准答案：B6. 零阶保持器的传递函数为：（）（2分）A.；B.；C.；D..★标准答案：B7. 已知单输入单输出系统传递函数为：，系统的零点为：（）（2分）A.-2B.C.-3D..★标准答案：B8. 单输入单输出系统状态完全能控且完全能观测的充要条件是：（）（2分）A.系统传递函数无零－极点对消B.系统传递函数无零－极点对消C.系统传递函数无零－极点对消D.系统传递函数有零－极点对消.★标准答案：C9. 开环控制系统中的两个主要组成部分为：( ) （2分）A.控制器和控制量B.被控对象和被控量C.控制器和被控对象D.控制量和被控量.★标准答案：C10. 已知系统Bode图如图2所示，估算系统的幅值裕量，并判断系统的稳定性：（）（2分）A.幅值裕量约为3dB，系统不稳定B.幅值裕量不存在，系统稳定C.幅值裕量约为-3dB，系统稳定D.幅值裕量不存在，系统不稳定.★标准答案：D二、判断题（共9题,每题2分,共18分）1. 计算传递函数时，初始状态必须为零。

（2分）( ).★标准答案：正确2. 相频特性是以相角的自然对数为纵坐标，以角频率为横坐标，并按对数分度。

自动控制原理与设计答案1. 控制系统概述：控制系统是一种能够对被控对象进行精确调节和管理的系统。

它通过传感器感知被控对象的状态，并通过执行器对其进行控制，以达到预期的目标。

2. 开环控制和闭环控制：- 开环控制是指控制器输出不受被控对象状态的反馈影响，仅根据预先设定的控制策略进行调节。

它的优点是简单、高效，但无法对系统扰动和不确定性进行补偿。

- 闭环控制是指控制器通过传感器反馈被控对象的状态，并将反馈信息与设定值进行比较，从而对控制器输出进行调整。

它具有良好的鲁棒性和稳定性，但设计和调节较为复杂。

3. 反馈控制系统的基本结构：反馈控制系统包括传感器、控制器和执行器等组成部分。

- 传感器用于感知被控对象的状态，并将其转化为电信号。

- 控制器接收传感器反馈信息，对其进行处理，并生成控制信号。

- 执行器将控制信号转化为控制作用，对被控对象进行调节。

4. 负反馈控制的原理：负反馈控制系统通过比较被控对象的实际输出与设定值，计算误差，并将误差作为控制器的输入进行调节。

这种控制方式可以使系统的输出始终趋近于设定值，并对扰动具有较好的补偿能力。

5. 控制器的设计与调节：控制器的设计与调节是控制系统设计的关键环节，常用的设计方法包括比例控制、积分控制和微分控制的组合，即PID控制。

控制器的调节过程需要根据系统的动态特性进行，常用的调节方法有根轨迹法、频率响应法和优化调节法等。

6. 控制系统性能指标：控制系统的性能指标包括稳定性、鲁棒性、快速性、准确性和抗扰能力等。

- 稳定性指系统对于外部扰动和参数变化具有稳定的响应特性。

- 鲁棒性指系统对于参数变化和模型误差的能力。

- 快速性指系统达到稳态的时间。

- 准确性指系统输出与设定值的接近程度。

- 抗扰能力指系统对于外部扰动的抑制能力。

7. 控制系统应用：控制系统广泛应用于工业生产、自动化设备、交通运输以及电子产品等各个领域。

例如，自动化生产中的工业机器人、交通运输中的自动驾驶系统以及家用电器中的智能控制系统等。