机电系统智能控制技术课程作业答案(3).

03211机电系统智能控制技术课程考试说明一、课程使用教材、大纲机电系统智能控制技术的教材为《机电一体化技术基础与产品设计》，刘杰编著，冶金工业出版社，2010年版。

二、本课程的试卷题型结构及试题难易度1.试卷题型结构表2．试卷按“了解”、“掌握”、“熟练掌握”三个认知层次命制试题，“了解”30%，“掌握”40%，“熟练掌握”为30%。

3．试卷难易程度大致可分为“容易”、“中等偏易”、“中等偏难”、“难”。

根据课程的特点，每份试卷中，不同难易程度试题所占的分数比例大致依次为“容易”占30分、“中等偏易”30分、“中等偏难”20分、“难”占20分。

三、各章内容分数的大致分布四、各章内容的重、难点五、各题型试题范例及解题要求1.单项选择题（每小题1分，共16分）要求：在下列每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。

范例：MCS-51单片机中，堆栈指针当前值SP=35H，执行指令RET后SP的值为（ A ）A. 33HB. 34HC. 36HD. 37H2.填空题（每空1分，共10分）范例：从传递信息的类型分，计算机总线包括总线、地址总线和数据总线三种。

解答：控制（直接将答案积分填在横线上，不需要写出过程）3.简答题（每小题6分，共30分）要求：写出详细要点。

范例：为满足使用要求，机电一体化系统的机械传动结构在设计时主要采用哪些措施？解答：（1）缩短传动链，简化主传动系统的机械结构；（1分）（2）采用摩擦系数很低的传动部件和导向支撑部件；（1分）（3）提高传动与支承的刚度；（1分）（4）选用最佳传动比，提高系统分辨率，减少转动惯量；（1分）（5）缩小反向死区误差；（1分）（6）改进支承及架体的结构设计以提高刚性，减小振动，降低噪声。

（1分）4.编程题（每小题8分，共24分）范例：利用MCS-51单片机的定时/计数器功能，使端口P1.0输出一个周期2ms的方波，试用定时器T0，以方式0编写该程序。

2021年国家开放大学机电一体化系统形成任务3答案形考三一、判断题（每个8分，共40分）题目1无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。

对错题目2在机电一体化系统驱动装置中，反馈通道上环节的误差与输入通道上环节的误差对系统输出精度的影响是相同的。

对错题目3PID称为比例积分控制算法。

对错题目4串行通信是数据按位进行传送的。

在传输过程中，每一位数据都占据一个固定的时间长度，一位一位的串行传送和接收。

对错题目5I/O接口电路也简称接口电路。

它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件（电路）。

它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。

对错二、选择题（每个10分，共40分）题目6工业机器人的自由度数取决于什么所要求的动作（）。

A. 作业目标B. 控制方式C. 驱动方式D. 灵活程度题目7对于只进行二维平面作业的工业机器人只需要三自由度，若要使操作具有随意的位姿，则工业机器人至少需要几个自由度（）。

A. 四个B. 六个C. 五个D. 八个题目8对进行二维平面作业的工业机器人需要几个自由度（）。

A. 四个B. 两个C. 三个D. 一个题目9DELTA机构指的是（）的一种类型。

A. 脉宽调制B. 计算机集成系统C. 可编程控制器D. 机器人三、综合题（每个10分，共20分）题目10分析、说明如图所示计算机控制系统中信号变换与传输的过程、原理。

答：采样过程是用采样开关（或采样单元）将模拟信号按一定时间间隔抽样成离散模拟信号的过程。

因采样后得到的离散模拟信号本质上还是模拟信号，未数量化，不能直接送入计算机，故还需经数量化，变成数字信号才能被计算机接受和处理。

量化过程（简称量化）就是用一组数码（如二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换成数字信号，由于计算机的数值信号是有限的，因此用数码来逼近模拟信号是近似的处理方法。

信号进入计算机后经其处理经D/A 转换后输出。

D/A 转换器是将数字量转换成模拟量的装置。

机电系统控制试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机电系统中的执行器通常指的是什么？A. 传感器B. 控制器C. 执行机构D. 反馈装置答案：C2. 伺服系统通常用于实现哪种控制？A. 开环控制B. 闭环控制C. 线性控制D. 非线性控制答案：B3. 下列哪个不是机电系统控制中的常见干扰？A. 温度变化B. 湿度变化C. 重力D. 人为操作答案：C4. 以下哪种传感器不适合用于测量位移？A. 电位计B. 光电传感器C. 霍尔传感器D. 压力传感器答案：D5. 以下哪个不是PID控制器的组成部分？A. 比例（P）B. 积分（I）C. 微分（D）D. 增益（G）答案：D6. 伺服电机的控制方式通常包括哪两种？A. 电压控制和电流控制B. 速度控制和位置控制C. 电流控制和位置控制D. 电压控制和位置控制答案：B7. 以下哪种控制算法不适用于非线性系统？A. 线性控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 滑模控制答案：A8. 在机电系统中，以下哪种类型的传感器通常用于测量力？A. 应变片B. 光电传感器C. 温度传感器D. 压力传感器答案：A9. 以下哪种控制器不能实现自适应控制？A. PID控制器B. 模糊控制器C. 神经网络控制器D. 滑模控制器答案：A10. 以下哪种不是机电系统控制中的常见执行机构？A. 电机B. 气缸C. 电磁阀D. 传感器答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些是机电系统控制中常用的传感器类型？A. 位移传感器B. 速度传感器C. 温度传感器D. 压力传感器答案：ABCD2. 以下哪些是机电系统控制中常用的执行器类型？A. 直流电机B. 步进电机C. 伺服电机D. 液压缸答案：ABCD3. 以下哪些是机电系统控制中常用的控制方法？A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 自适应控制答案：ABCD4. 以下哪些因素会影响伺服系统的稳定性？A. 控制器参数B. 系统负载C. 电源电压D. 环境温度答案：ABCD5. 以下哪些是机电系统控制中常用的反馈形式？A. 电压反馈B. 电流反馈C. 位置反馈D. 速度反馈答案：CD三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述PID控制器的工作原理。

国家学习网《机电一体化系统设计基础》形考作业3答案注意：学习平台题目可能是随机，题目顺序与本答案未必一致，同学们在本页按“Ctrl+F”快捷搜索题目中“关键字”就可以快速定位题目，一定注意答案对应的选项，如果答案有疑问或遗漏，请在下载网站联系上传者进行售后。

1.某工作台采用直流电机丝杠螺母机构驱动如图所示，已知电机轴的转动惯量Jm=4×10-4kg·m2，与电机输出轴相连的小齿轮的转动惯量J1=1×10-4kg·m2，大齿轮的转动惯量J2=1.8×10-4kg·m2，丝杠的转动惯量Js=3.8×10-4kg·m2。

工作台的质量m=50kg，丝杠导程t=5mm，齿轮减速比为i=5。

试求：（1）工作台折算到丝杠的等效转动惯量JG；（2）传动件折算到电机轴的等效转动惯量Je；（3）电机轴上的总转动惯量J。

2.已知某四级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=…=Δφ8=0.004弧度，各级减速比相同，即i1 = i2 =…= i4 =2，求该系统的最大转角误差Δφmax。

3.刻线为1024的增量式角编码器安装在机床的丝杠转轴上，已知丝杠的螺距为2mm，编码器在10秒内输出307200个脉冲，试求刀架的位移量和丝杠的转速分别是多少？4.一个四相八拍运行的步进电机，转子齿数为50，则其步距角为多少？如要求步进电机2秒钟转10圈，则每一步需要的时间T为多少？5.如图所示的电机驱动工作台系统，其中驱动x向工作台的三相单三拍步进电机，转子齿数z为40。

滚珠丝杠的基本导程为l0=6mm。

已知传动系统的横向(x向)脉冲当量δ为0.005mm/脉冲。

试求：（1）步进电机的步距角α；（2）减速齿轮的传动比i。

6.下图所示的机电一体化伺服驱动系统，当以步进电动机为驱动元件，其步距角α为1.8°，系统脉冲当量δ为控制器输出一个脉冲时执行机构的直线位移，大小为0.01mm，传动机构采用滚珠丝杠，其基本导程l0为4mm，减速机构采用了齿轮减速，试求齿轮机构的传动比i。

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。

题目2计算机控制系统实际运行时，需要由用户自行编写（），具有实时性、针对性、灵活性和通用性。

正确答案是：应用软件题目3 SCARA机器人是指具有选择顺应性的装配机器人手臂，它在（）方向上具有顺应性，而在（）方向具有很大的刚性，因而最适合装配作业使用。

正确答案是：水平垂直题目4旋转变压器是喷漆机器人电液伺服系统中的（）。

能量元件, 检测元件题目5不进行参数的变换与调整，仅作为输入/输出的直接接口的是（）。

正确答案是：零接口题目6通常，数控精密镗铣床等高精度数控设备，其伺服系统的控制方式均采用（）。

正确答案是：闭环控制题目7（）的主要手段是建立系统数学模型，在计算机上确定出最佳的设计参数和系统结构，提高产品的设计水平。

正确答案是：优化设计题目8以下（）不属于系统功能结构图的基本结构形式。

正确答案是：星形结构题目9含有微处理器，可进行程序编制或适应条件变化的接口是（）。

正确答案是：智能接口题目10积分调节器的主要作用是（）。

正确答案是：消除静差题目13仿真根据采用的模型可以分为计算机仿真、半物理仿真和全物理仿真。

（）“对”题目15无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。

（）错题目17半物理仿真和全物理仿真有实物介入，但是仿真系统具有构成复杂、造价高、准备时间长等缺点。

（）正确的答案是“对”。

题目18在数控设备中，计算机数控装置是设备的核心部分，一般由专用计算机（或通用计算机）、输入输出接口以及机床控制器等部分构成。

（）正确的答案是“对”。

题目19绿色设计是指考虑新产品的整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费。

（）正确的答案是“对”。

题目20PLC是一种专为工业环境下应用而设计的电子计算机系统。

（）正确的答案是“对”。

题目21计算机仿真有实物介入，具有较高的可信度、较好的实时性与在线等特点。

（）正确的答案是“错”。

题目22现场总线系统采用一对一的设备连线，按控制回路分别进行连接，打破了传统控制系统的结构形式。

机电自动控制课后习题答案机电自动控制课后习题答案机电自动控制是一门综合性的学科，涵盖了机械、电子、自动化等多个领域的知识。

在学习过程中，课后习题是巩固知识、提高能力的重要途径。

下面将为大家提供一些机电自动控制课后习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。

第一章：基础知识1. 什么是自动控制系统？答案：自动控制系统是由传感器、执行器、控制器和反馈回路组成的系统，用于实现对某个物理过程或工业过程的自动控制。

2. 什么是反馈控制？答案：反馈控制是指通过对被控对象输出的信息进行测量，并与期望输出进行比较，然后根据比较结果调整控制器的输出，以实现对被控对象的控制。

3. 什么是传感器？答案：传感器是一种能够将被测量物理量转换为电信号或其他形式的能量输出的装置。

4. 什么是执行器？答案：执行器是一种能够接受控制信号，并将其转换为相应的动作或输出的装置。

第二章：传感器与执行器1. 常见的传感器有哪些？答案：常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器、接近传感器等。

2. 常见的执行器有哪些？答案：常见的执行器包括电机、气缸、液压马达等。

3. 传感器的工作原理是什么？答案：传感器的工作原理基于物理量与电信号之间的相互转换。

常见的工作原理包括电阻、电容、电感、光电、压力等。

4. 执行器的工作原理是什么？答案：执行器的工作原理根据不同的类型而有所不同。

例如，电机的工作原理是利用电磁感应产生转矩，从而实现机械运动。

第三章：控制器1. 常见的控制器有哪些？答案：常见的控制器包括PID控制器、PLC控制器、单片机控制器等。

2. PID控制器的工作原理是什么？答案：PID控制器根据当前的误差、误差的变化率和误差的积分值，计算出控制器的输出信号。

其工作原理是通过比例、积分和微分三个部分的组合，实现对被控对象的控制。

3. PLC控制器的工作原理是什么？答案：PLC控制器通过输入模块获取外部信号，经过逻辑运算、计算和控制输出模块，实现对被控对象的控制。

智能控制技术参考答案智能控制技术参考答案智能控制技术是指通过计算机、传感器、执行器等设备，对目标系统进行感知、分析和决策，从而实现对系统的智能化控制。

随着科技的不断发展，智能控制技术在各个领域得到了广泛的应用，如工业自动化、智能家居、无人驾驶等。

智能控制技术的核心是人工智能算法。

人工智能算法是一种模拟人类智能行为的计算机算法，能够通过学习和优化来实现智能决策。

常见的人工智能算法有神经网络、遗传算法、模糊逻辑等。

这些算法能够根据输入的数据和规则，自动调整参数和权重，从而实现对目标系统的智能控制。

在工业自动化领域，智能控制技术能够提高生产效率和产品质量。

例如，智能机器人可以代替人工完成繁重、危险的工作，如焊接、搬运等。

智能控制技术还可以实现生产线的自动调度和优化，提高生产线的运行效率。

此外，智能控制技术还可以实现对工业设备的远程监控和故障诊断，及时发现并修复设备故障，提高设备的可靠性和稳定性。

在智能家居领域，智能控制技术能够提高居住环境的舒适度和安全性。

通过智能传感器和执行器，智能控制系统能够实时感知和调节室内温度、湿度、光线等环境参数，使居住环境更加舒适。

智能控制系统还可以实现对家电设备的远程控制和管理，如远程开关灯、调节空调温度等。

此外，智能控制系统还可以实现对家庭安防系统的监控和报警，保护家庭成员的安全。

在无人驾驶领域，智能控制技术是实现无人驾驶的关键。

通过激光雷达、摄像头等传感器，智能控制系统能够实时感知道路、车辆和行人等信息，从而实现自动驾驶。

智能控制系统还可以根据交通规则和驾驶习惯，自动决策和调整行驶速度、转向角度等参数，保证行驶的安全和顺畅。

此外，智能控制系统还可以通过云端数据分析和学习，不断优化驾驶策略，提高驾驶的效率和安全性。

智能控制技术的发展还面临一些挑战。

首先，智能控制技术需要大量的数据进行训练和学习，而获取和处理大量的数据是一项复杂而耗时的任务。

其次，智能控制技术需要高性能的计算设备来支持算法的运行和优化，而高性能计算设备的成本和能耗较高。

第四章4.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50H Z，满载时电动机的转差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。

n0=60f/p S=(n0-n)/ n0=60*50/2 0.02=(1500-n)/1500=1500r/min n=1470r/min电动机的同步转速1500r/min.转子转速1470 r/min,转子电流频率.f2=Sf1=0.02*50=1 H Z4.2将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，此电动机是否会反转？为什么？如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C两根线对调,即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3因此旋转方向也将变为A-C-B向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反. 4.3 有一台三相异步电动机，其n N=1470r/min,电源频率为50H Z。

设在额定负载下运行，试求：①定子旋转磁场对定子的转速；1500 r/min②定子旋转磁场对转子的转速；30 r/min③转子旋转磁场对转子的转速；30 r/min④转子旋转磁场对定子的转速；1500 r/min⑤转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。

0 r/min4.4当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？因为负载增加n减小,转子与旋转磁场间的相对转速( n0-n)增加,转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子电流特增加,.定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高.4.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变化？如何变化？若电源电压降低,降低瞬间电动机的转矩减小, 电流也减小.转速不变.4.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。

试求：①线电压为380V时，三相定子绕组应如何接法？②求n0,p,S N,T N,T st,T max和I st；③额定负载时电动机的输入功率是多少？①线电压为380V时，三相定子绕组应为Y型接法.②T N=9.55P N/n N=9.55*3000/960=29.8NmTst/ T N=2 Tst=2*29.8=59.6 NmT max/ T N=2.0 T max=59.6 NmI st/I N=6.5 I st=46.8A一般n N=(0.94-0.98)n0 n0=n N/0.96=1000r/minS N= (n0-n N)/ n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/ n0=60*50/1000=3③η=P N/P输入P输入=3/0.83=3.614.7三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会如何变化？对电动机有何影响？电动机的电流会迅速增加,如果时间稍长电机有可能会烧毁.4.8 三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能启动？而在运行时断了一线，为什么仍能继续转动？这两种情况对电动机将产生什么影响？三相异步电动机断了一根电源线后，转子的两个旋转磁场分别作用于转子而产生两个方向相反的转矩，而且转矩大小相等。

机电系统智能控制技术课程作业答案（3）一、填空题1．信息处理系统2．轴突突触3．自学习自组织自适应性4．转移函数5．线性多层感知器6．收敛7．在线学习离线训练8．系统在线辨识器NNI 自适应控制器NNC二、选择题1．A 2. D 3. C 4. A5．B 6. B 7. C 8. D三、简答题1.神经网络有何主要特征？有那些基本功能？解答：（1）神经网络的主要特征人工神经网络是基于对人脑组织结构、活动机制的初步认识提出的一种新型信息处理体系。

通过模仿脑神经系统的组织结构以及某些活动机理，人工神经网络可呈现出人脑的许多特征。

结构特征包括：信息的并行处理、分布式存储与容错性；能力特征包括：自学习能力、自组织能力与自适应性能力。

（2）神经网络的基本功能人工神经网络是借鉴于生物神经网络的新型智能信息处理系统，由于其结构上“仿造”了人脑的生物神经系统，因而其功能上也具有了某种智能特点。

主要功能包括：联想记忆功能、非线性映射功能、分类与识别功能、优化计算功能和知识处理功能。

2．简述BP神经网络的主要优点和主要局限性。

解答：（1）BP神经网络的主要优点非线性映射能力BP网络能学习和存贮大量输入-输出模式映射关系，而无需事先了解描述这种映射关系的数学方程。

只要能提供足够多的样本模式对供BP 网络进行学习训练，它便能完成由n 维输入空间到m 维输出空间的非线性映射。

泛化能力 BP 网络训练后将所提取的样本对中的非线性映射关系存储在权矩阵中，在其后的工作阶段，当向网络输入训练时未曾见过的非样本数据时，网络也能完成由输入空间向输出空间的正确映射。

容错能力 BP 网络允许输入样本中带有较大的误差甚至个别错误。

因为对权矩阵的调整过程也是从大量的样本对中提取统计特性的过程，反映正确规律的知识来自全体样本，样本中的误差不能左右对权矩阵的调整。

（2）BP 神经网络的主要局限性易形成局部极小而得不到全局最优；训练次数多使得学习效率低，收敛速度慢；隐节点的选取缺乏理论指导；训练时学习新样本有遗忘旧样本的趋势。

机电系统智能控制技术综合练习题一、判断题1.智能控制适合处理具有不确定性的问题和非线性系统的控制问题，而处理复杂性问题，还要依靠传统控制方法。

（）2.智能控制系统具有仿人的智能，有较高的处理复杂性、不确定性问题的能力。

（）3.智能模糊控制系统的数学模型虽然不够精确，但具有更高的灵活性和应变性，能够胜任对复杂系统的控制。

（）4.模糊控制只是在一定程度上模仿人的模糊决策和推理，用它解决较复杂问题时，还需要建立数学模型。

（）5.分层递阶智能控制结构中，执行级的任务是对数值的操作运算，它具有较高的控制精度。

（）6.分层递阶智能控制按照自下而上精确程度渐减、智能程度渐增的原则进行控制分配。

（）7.在模糊集合的向量表示法中，隶属度为0的项必须用0代替而不能舍弃。

（）8.在模糊控制中，隶属度是根据对象的数学模型来确定的。

（）9.模糊控制只是在一定程度上模仿人的模糊决策和推理，用它解决较复杂问题时，还需要建立数学模型。

（）10. 模糊化算子和判断化算子同为语气算子，前者的作用是减弱语气的肯定程度，而后者的作用则是加强语气的肯定程度。

11.判断化算子的作用是对模糊值进行肯定处理或倾向性判断。

（）12.模糊关系是普通关系的推广，它描述元素之间的关联程度。

（）13.通常，模糊控制器的输入、输出语言变量分别取为控制系统的误差和误差变化率。

（）14.模糊控制器的输入语言变量一般取控制系统的误差及其变化率。

（）15.在模糊控制中，为把输入的确定量模糊化，需要建立语言变量赋值表。

（）16.反馈型神经网络中，每个神经元都能接收所有神经元输出的反馈信息。

（）17.一般情况下，神经网络系统模型的并联结构可以保证系统辨识收敛。

（）18.从模糊控制查询表中得到控制量的相应元素后，乘以量化因子即为控制量的变化值。

（）19.BP神经网络是一种多层全互连型结构的网络。

（）20.运算效率高，收敛速度快是BP神经网络的主要特点之一。

（）21.神经元的各种不同数学模型的主要区别在于采用了不同的转移函数，从而使神经元具有不同的信息处理特性。

智能控制作业1.已知某一炉温控制系统，要求温度保持着600℃恒定。

针对该控制系统有以下控制经验。

（1）若炉温低于600℃，则升压；低得越多升压越高。

（2）若炉温高于600℃，则降压；高得越多降压越低。

（3）若炉温等于600℃，则保持电压不变。

设模糊控制器为一维控制器，输入语言变量为误差，输出为控制电压。

输入、输出变量的量化等级为7级，取5个模糊集。

试设计隶属度函数误差变化划分表，控制电压变化划分表和模糊控制规则表。

解：(1) 确定变量定义理想温度为600℃，实际炉温为T,则温度差为：e=600-T将温度差e作为输入变量。

(2)输入量和输出量的模糊化将偏差e分成5个模糊集：负大（NB），负小（NS），零（ZO）,正小（PS），正大（PB）。

将偏差e的变化分成7个等级：-3，-2，-1，0，+1，+2，+3，从而得到温度变化模糊表如表1所示：控制电压u也分成5个模糊集：负大（NB），负小（NS），零（ZO）,正小（PS），正大（PB）。

将偏差u的变化分成7个等级：-3，-2，-1，0，+1，+2，+3，而得到电压变化模糊表如表2示：MATLAB仿真程序如下：%Fuzzy Control for water tankclear all;close all;a=newfis('fuzz_tank');a=addvar(a,'input','e',[-3,3]); %Parameter ea=addmf(a,'input',1,'NB','zmf',[-3,-1]);a=addmf(a,'input',1,'NS','trimf',[-3,-1,1]);a=addmf(a,'input',1,'Z','trimf',[-2,0,2]);a=addmf(a,'input',1,'PS','trimf',[-1,1,3]);a=addmf(a,'input',1,'PB','smf',[1,3]);a=addvar(a,'output','u',[-4,4]); %Parameter ua=addmf(a,'output',1,'NB','zmf',[-4,-1]);a=addmf(a,'output',1,'NS','trimf',[-4,-2,1]);a=addmf(a,'output',1,'Z','trimf',[-2,0,2]);a=addmf(a,'output',1,'PS','trimf',[-1,2,4]);a=addmf(a,'output',1,'PB','smf',[1,4]);rulelist=[1 1 1 1; %Edit rule base2 2 1 1;3 3 1 1;4 4 1 1;5 5 1 1];a=addrule(a,rulelist);a1=setfis(a,'DefuzzMethod','mom'); %Defuzzywritefis(a1,'tank'); %Save to fuzzy file "tank.fis" a2=readfis('tank');figure(1);plotfis(a2);figure(2);plotmf(a,'input',1);figure(3);plotmf(a,'output',1);flag=1;if flag==1showrule(a) %Show fuzzy rule baseruleview('tank'); %Dynamic Simulationenddisp('-------------------------------------------------------');disp(' fuzzy controller table:e=[-3,+3],u=[-4,+4] ');disp('-------------------------------------------------------');for i=1:1:7 e(i)=i-4;Ulist(i)=evalfis([e(i)],a2); endUlist=round(Ulist)e=-3; % Erroru=evalfis([e],a2) %Using fuzzy inference2.用高级语言(C 、VC++、MATLAB 等)编程实现用BP 神经网络实现下列函数的非线性映射：101()log ,110f x x x x=≤≤ 分析误差曲线及网络的泛化能力。

机电系统智能控制技术综合练习题一、判断题1.智能控制适合处理具有不确定性的问题和非线性系统的控制问题, 而处理复杂性问题, 还要依靠传统控制方法。

( )2.智能控制系统具有仿人的智能, 有较高的处理复杂性、不确定性问题的能力。

( )3.智能模糊控制系统的数学模型虽然不够精确, 但具有更高的灵活性和应变性, 能够胜任对复杂系统的控制。

( )4. 模糊控制只是在一定程度上模仿人的模糊决策和推理, 用它解决较复杂问题时, 还需要建立数学模型。

( )5.分层递阶智能控制结构中, 执行级的任务是对数值的操作运算, 它具有较高的控制精度。

( )6.分层递阶智能控制按照自下而上精确程度渐减、智能程度渐增的原则进行控制分配。

( )7.在模糊集合的向量表示法中, 隶属度为0的项必须用0代替而不能舍弃。

( )8.在模糊控制中, 隶属度是根据对象的数学模型来确定的。

( )9.模糊控制只是在一定程度上模仿人的模糊决策和推理, 用它解决较复杂问题时, 还需要建立数学模型。

( )10. 模糊化算子和判断化算子同为语气算子, 前者的作用是减弱语气的肯定程度, 而后者的作用则是加强语气的肯定程度。

11.判断化算子的作用是对模糊值进行肯定处理或倾向性判断。

( )12.模糊关系是普通关系的推广, 它描述元素之间的关联程度。

( )13.一般, 模糊控制器的输入、输出语言变量分别取为控制系统的误差和误差变化率。

( )14.模糊控制器的输入语言变量一般取控制系统的误差及其变化率。

( )15.在模糊控制中, 为把输入的确定量模糊化, 需要建立语言变量赋值表。

( )16.反馈型神经网络中, 每个神经元都能接收所有神经元输出的反馈信息。

( )17.一般情况下, 神经网络系统模型的并联结构能够保证系统辨识收敛。

( )18.从模糊控制查询表中得到控制量的相应元素后, 乘以量化因子即为控制量的变化值。

( )19.BP神经网络是一种多层全互连型结构的网络。

机电系统设计课后习题答案机电系统设计是一门综合性学科，它涉及到机械工程、电子工程、控制工程等多个领域。

在完成课程学习后，通过课后习题的练习可以加深对课程内容的理解和掌握。

以下是一些可能的课后习题答案示例，这些答案仅供参考，实际答案应根据具体的课程内容和习题要求来确定。

习题1：简述机电一体化系统的基本组成。

机电一体化系统通常由机械部分、电子控制部分、传感器和执行器组成。

机械部分是系统的基础，负责实现物理运动和力的传递。

电子控制部分则负责对机械部分进行精确控制，通常包括微处理器、电源管理模块等。

传感器用于检测系统状态和外部环境，为控制系统提供输入信号。

执行器则根据控制信号执行相应的动作，如电机驱动、液压系统控制等。

习题2：分析伺服电机控制系统的工作原理。

伺服电机控制系统是一种高精度的电机控制方式，它能够实现对电机转速、位置和力矩的精确控制。

伺服控制系统通常包括伺服电机、编码器、控制器和驱动器。

编码器用于提供电机位置和速度的反馈信号，控制器根据给定的控制指令和反馈信号计算出控制量，驱动器则将控制量转换为电机所需的电压和电流，驱动电机按照预定的方式运动。

习题3：描述机电系统中常见的传感器类型及其应用。

在机电系统中，常见的传感器类型包括但不限于：力传感器（用于检测力的大小和方向）、位移传感器（检测物体的移动距离）、速度传感器（测量物体速度）、温度传感器（测量温度变化）、压力传感器（检测压力变化）。

这些传感器在自动化生产线、机器人技术、航空航天等领域都有广泛的应用。

习题4：解释闭环控制系统与开环控制系统的区别。

闭环控制系统是一种反馈控制系统，它能够根据输出的实际值与期望值之间的误差来调整控制量，以达到控制目标。

闭环控制系统具有较高的控制精度和稳定性。

而开环控制系统则没有反馈环节，控制量仅由输入信号决定，系统的输出不受实际输出值的影响，因此开环控制系统的控制精度和稳定性相对较低。

习题5：讨论机电系统中的故障诊断和处理方法。

2022一级建造师机电专业继续教育题库（第三章、第四章）带答案第3章法规、标准、案例第1节法律节选第1课时《中华人民共和国消防法》节选1建筑施工企业不按照消防设计文件和消防技术标准施工，降低消防施工质量的，由住房和城乡建设主管部门责令改正或者停止施工，并处（）罚款。

本题正确答案为：CA. 一万元以下B. 十万元以上C. 一万元以上十万元以下D. 十万元以上二十万元以下2建设单位申请领取施工许可证或者申请批准开工报告时应当提供满足施工需要的消防设计图纸及技术资料。

本题正确答案为：AA. 正确B. 错误第2课时《中华人民共和国建筑法》节选1建设单位应当自领取施工许可证之日起（）内开工。

本题正确答案为：DB. 一个月C. 二个月D. 三个月A. 15天2建筑工程竣工经验收合格后，方可交付使用;未经验收或者验收不合格的，不得交付使用。

本题正确答案为：AA. 正确B. 错误第3课时《中华人民共和国节约能源法》节选1设计单位、施工单位、监理单位违反建筑节能标准的，由建设主管部门责令改正，处（）罚款。

本题正确答案为：CA. 五万元以上三十万元以下B. 十万元以上三十万元以下C. 十万元以上五十万元以下D. 三十万元以上五十万元以下2不符合强制性节能标准的项目，建设单位不得开工建设；已经建成的，经领导批准后才能使用。

本题正确答案为：BA. 正确B. 错误第2节标准、规范节选第1课时《自动喷水灭火系统施工及验收规范》1试验数量应从每批中抽查1%，并不得少于（）只，试验压力应为3.0MPa，保压时间不得少于3min。

本题正确答案为：BA. 3B. 5C. 10D. 152管网安装完毕后，必须对其进行强度试验、严密性试验和冲洗。

本题正确答案为：AA. 正确B. 错误第2课时《建筑给排水设计标准》节选1卫生器具和用水设备等的生活饮用水管配水件出水口应高出承接用水容器溢流边缘的最小空气间隙，不得小于出水口直径的（）倍。

本题正确答案为：BA. 2B. 2.5C. 3D. 3.52水封装置的水封深度不得小于50mm，可采用活动机械活瓣替代水封和钟式结构地漏。

机电控制技术答案一．填空（20分，每空1分）1．传感器动力装置计算机机械装置执行器2．电气压油压3．19694．1—50 50—2005．电控仪控计算机6．开放具可操作彻底分散7．离散连续混合二．简答（20分，每题10分）1．（1．）开放性和可互操作性（2．）彻底的分散性（3．）低成本2．（1．）取代设计法（2．）组件设计法（3．）系统整体设计法三．简答（20分，每题10分）1．（1．）可以直接读出角度坐标的绝对值（2．）没有积累误差（3．）掉电后位置数据能够保留，具有记忆功能（4）允许的最高转速比增量式编码器高（5）通过提高码道数，可提高读数精度和分辨率（6）零点固定（7）输出二进制数与轴角位置具有一一对应关系（8）码道数为n，则码盘上的等分数为2n2．（1．）模块化结构利于系统组态（2．）面向使用者的梯形图语言编程（3．）模块的独立性（4）模块的智能化（5）运行可靠（6）技术的创新3．远传差压变送器由远传密封装置，毛细管，检测部分，转换部分等组成。

4．1）电动机数据的自动检测。

2）电动机控制数据的计算。

3）PID 参数只得整定。

4）自由功能块。

5）定位控制的斜坡下降曲线。

6）SLVC方式观测器实现的捕捉再启动状态。

四．画图（20分，每题10分）1．2。

3．张力F可调自动力矩4．五。

1．传感器：是从被检测对象中提取信息的器件，用于检测机电控制系统工作时所要监视和控制的物理量，化学量和生物量。

计算机：机电控制系统的各个部分必须以控制论为指导，由计算机实现协调与匹配，使整体处于最优工况，实现相应的功能。

动力装置：动力或能源是指驱动电动机的电源，驱动液压系统的液压源和驱动气压系统的气压源。

机械装置：由机械零件组成的，能够传递运动并完成工作的装置。

执行器：包括以电，气压和液压作为动力源的各种元器件及装置。

2．交流永磁同步电动机状态方程的矩阵形式为：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡j T L u j j B jK L L R w i A q r q i S t a i 1ωφ 六．CPU43-E （CPU 单元） PA204 （电源单元） AD003（模拟量输入单元） CT021（模拟量输出单元） ID217 （高速计数单元） OD219 （晶体管输入单元） OC225继电器输出单元） 底板 编程器以及CX-P 软件等构成。

机电系统智能控制技术综合练习题一、判断题1.智能控制适合处理具有不确定性的问题和非线性系统的控制问题，而处理复杂性问题，还要依靠传统控制方法。

（）2.智能控制系统具有仿人的智能，有较高的处理复杂性、不确定性问题的能力。

（）3.智能模糊控制系统的数学模型虽然不够精确，但具有更高的灵活性和应变性，能够胜任对复杂系统的控制。

（）4.模糊控制只是在一定程度上模仿人的模糊决策和推理，用它解决较复杂问题时，还需要建立数学模型。

（）5.分层递阶智能控制结构中，执行级的任务是对数值的操作运算，它具有较高的控制精度。

（）6.分层递阶智能控制按照自下而上精确程度渐减、智能程度渐增的原则进行控制分配。

（）7.在模糊集合的向量表示法中，隶属度为0的项必须用0代替而不能舍弃。

（）8.在模糊控制中，隶属度是根据对象的数学模型来确定的。

（）9.模糊控制只是在一定程度上模仿人的模糊决策和推理，用它解决较复杂问题时，还需要建立数学模型。

（）10. 模糊化算子和判断化算子同为语气算子，前者的作用是减弱语气的肯定程度，而后者的作用则是加强语气的肯定程度。

11.判断化算子的作用是对模糊值进行肯定处理或倾向性判断。

（）12.模糊关系是普通关系的推广，它描述元素之间的关联程度。

（）13.通常，模糊控制器的输入、输出语言变量分别取为控制系统的误差和误差变化率。

（）14.模糊控制器的输入语言变量一般取控制系统的误差及其变化率。

（）15.在模糊控制中，为把输入的确定量模糊化，需要建立语言变量赋值表。

（）16.反馈型神经网络中，每个神经元都能接收所有神经元输出的反馈信息。

（）17.一般情况下，神经网络系统模型的并联结构可以保证系统辨识收敛。

（）18.从模糊控制查询表中得到控制量的相应元素后，乘以量化因子即为控制量的变化值。

（）19.BP神经网络是一种多层全互连型结构的网络。

（）20.运算效率高，收敛速度快是BP神经网络的主要特点之一。

（）21.神经元的各种不同数学模型的主要区别在于采用了不同的转移函数，从而使神经元具有不同的信息处理特性。

智能控制及装备概述摘要：本文对智能控制的发展历史进行回顾，并简要介绍智能控制的性能与特点，以及相对于传统控制的优势，列举了智能控制中常用的算法，包括模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制和基于遗传算法和迭代的学习控制等。

结合智能控制现状分析，预测了智能控制未来发展的主要趋势以及应用领域。

另外，结合智能装备的发展现状以及德国“工业4.0”和中国制造2025介绍未来制造装备发展情况。

最后，结合汽车主动悬架系统智能控制进行介绍，结合模糊单神经控制算法实现不同路面的减震控制。

关键字：智能控制发展现状发展历史智能装备主动悬架系统1.智能控制的发展概况智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、信息论、系统论、仿生学、进化计算和计算机等多种学科的高度综合与集成，是一门新兴的边缘交叉学科。

智能控制是当今国内、外自动化学科中的一个十分活跃和具有挑战性的领域，代表着当今科学和技术发展的最新方向之一。

它不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学的内容，而且还从生物学等学科汲取丰富的营养，正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科。

对于智能制造的定义，斯坦福大学人工智能研究中心的Nilsson教授认为，人工智能是关于知识的科学，是怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学；MIT的Winston教授指出：人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才做的智能性工作。

一个系统如果具有感知环境、不断获得信息以减小不确定性和计划、产生以及执行控制行为的能力，即称为智能控制系统。

智能控制技术是在向人脑学习的过程中不断发展起来的，人脑是一个超级智能控制系统，具有实时推理、决策、学习和记忆等功能，能适应各种复杂的控制环境；Saridis认为智能控制系统是通过驱动自主智能机来实现其目标而无需操作人员参与的系统；傅京孙把智能控制概括为自动控制（AC，Automatic Control）和人工智能（AI，Artificial Intelligent）的交集，即：IC=AI∩AC；萨里迪斯等人于1977年从机器智能的角度出发，对傅的二元交集论进行了扩展，提出三元交集的智能控制概念，即把智能控制看作为人工智能、自动控制和运筹学的交点。

智能机电考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 智能机电系统的核心组成部分不包括以下哪一项？A. 传感器B. 控制器C. 执行器D. 显示器答案：D2. 以下哪个不是智能机电系统的典型应用场景？A. 工业自动化B. 智能家居C. 无人驾驶汽车D. 传统农业答案：D3. 在智能机电系统中，传感器的主要作用是什么？A. 执行操作B. 接收指令C. 检测环境状态D. 存储数据答案：C4. 控制器在智能机电系统中的主要功能是什么？A. 检测环境B. 执行操作C. 处理信息D. 存储数据答案：C5. 智能机电系统中的执行器通常负责什么？A. 检测环境B. 接收指令C. 执行操作D. 存储数据答案：C6. 以下哪个不是智能机电系统设计时需要考虑的因素？A. 系统的稳定性B. 系统的安全性C. 系统的经济性D. 系统的美观性答案：D7. 智能机电系统在设计时通常不采用哪种类型的传感器？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 声音传感器D. 视觉传感器答案：C8. 在智能机电系统中，数据采集的主要目的是什么？A. 存储数据B. 显示数据C. 处理数据D. 分析数据答案：C9. 智能机电系统在处理数据时，通常不采用哪种算法？A. 模糊逻辑B. 神经网络C. 遗传算法D. 线性回归答案：D10. 以下哪个不是智能机电系统在实际应用中可能遇到的问题？A. 系统稳定性问题B. 系统安全性问题C. 系统经济性问题D. 系统美观性问题答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 智能机电系统在设计时需要考虑的因素包括哪些？A. 系统的稳定性B. 系统的安全性C. 系统的经济性D. 系统的美观性答案：ABC2. 智能机电系统中可能使用的传感器类型包括哪些？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 声音传感器D. 视觉传感器答案：ABD3. 智能机电系统中控制器可能采用的算法包括哪些？A. 模糊逻辑B. 神经网络C. 遗传算法D. 线性回归答案：ABC4. 智能机电系统在实际应用中可能遇到的问题包括哪些？A. 系统稳定性问题B. 系统安全性问题C. 系统经济性问题D. 系统美观性问题答案：ABC5. 智能机电系统在设计时通常需要考虑的执行器类型包括哪些？A. 电机B. 液压缸C. 气动缸D. 电磁阀答案：ABCD三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述智能机电系统的定义及其基本组成。