自动化学科概论作业(考查)
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1.说说服务自动化对现代生活的影响。
答:服务自动化在现今社会生活已成为必不可少的一部分,它可以快速、准确、方便的满足人们的种种需求。
同时也减少了人们许多不必要的劳动,节省了许多时间,最重要的是提高了人们的生活工作的质量与效率。
这有利于社会的发展和进步,所以服务自动化对现代化社会的影响是巨大的。
2.以日常生活中的自动化设备为例,说说其工作原理。
答:楼内的声控灯是常见的自动化设备,它装有光感和声感两个可变电阻装置,光感装置可以根据光强改变电阻大小从而控制灯光,声感装置可根据声波来改变电阻大小从而控制灯光,所以灯白天或是其他光照强的时候不工作并且在光感弱有人发出声音时灯发亮。
3.画出指南车的开环控制方框图。
答:4.都是负反馈闭环控制,水位控制与导弹打飞机控制有什么本质不同。
答:水位控制是一个恒值控制系统,它的输入量是一个恒定量,并且输入量相对稳定,而导弹打飞机是一个随动系统,输入信号有多种因素影响,并且要求系统的输出量要随输入信号的变化而变化要有很好的跟踪能力,输入输出量是随机的但是整个系统的变化和运行是很准指示方向偏转角度 小齿轮、绳索 人力等其他外力 大齿轮 中心立轴(小仙人)确迅速的。
5.工业PC与个人PC均为基于MPU的微型计算机,有什么区别?答:工业PC是可以作为工厂车间中的控制操作设备,所以对于数据信息的处理、控制等的能力要比个人PC高,并且工业PC的硬件装备也要比个人PC的要求更高,比如散热、防腐蚀、防辐射、防冲击撞击,以及抗电磁干扰等,有些用于大型工程的工业PC可能还需要更大的电力才能运行。
6.工业网络与互联网、手机移动网有什么区别?答:工业网络相比于互联网和手机移动网来说更为封闭,而且往往是公司自己设计使用的有一定的机密性。
而且工业网络往往是专用于某一特定的领域使用,而且相对于普通互联网和手机移动网来说处理信息数据的效率较高,并且抗外界干扰性强,有些工业网络还需一些特定的工业设备来运行。
自动化学科概论结课作业姓名:班级:学号:一.根据你目前的理解, 自动化科学与技术的核心是什么?自动化专业的特点是什么?在短短一百年中,自动控制理论得到了令人吃惊的发展,对人类社会产生了巨大的影响。
从我国古代的指南车、工业革命时期的瓦特蒸汽机到美国MIT研制出第一台数控机床、我国成功发射飞船,都显示着自动控制技术的重要性。
自动化科学与技术是自动化的源泉与基础。
那么自动化科学与技术的核心是什么呢?以我目前的理解来看,我认为自动化科学与技术的核心是是反馈;自动化设备的核心是控制器,控制器的检测、计算和执行三部分就构成一个基本的反馈环,反馈的基本原理是检测实际输出与期望输出之间的差值,然后进行误差补偿,计算出控制量,并用控制器来控制工作对象,使实际输出与期望输出接近,减小其误差趋向于零。
自动化科学的特点:1.自动化科学的数学属性—严密的理论特征。
2.自动化科学的对象特性—鲜明的改造世界的特征。
3.自动化科学的系统与社会属性—系统的复杂性特征。
4.自动化科学的渗透与扩散特性—普遍适用特征。
二.开环控制和闭环控制的差异是什么?解释闭环PID控制的作用?开环控制系统与闭环控制系统是自动控制系统中的重要部分开环控制系是不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统;闭环控制系统是可以将控制的结果反馈回来与希望值比较,并根据它们的误差调整控制作用的系统。
开环系统与闭环系统主要的区别是有无反馈环节,闭环控制有反馈环节,通过反馈系统是系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统;开环控制没有反馈环节,系统的稳定性不高,响应时间相对来说很长,精确度不高,使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。
开环系统流程方框图闭环系统流程方框图一个自动控制系统要能很好地完成任务,首先必须工作稳定,同时还必须满足调节过程的质量指标要求。
即:系统的响应快慢、稳定性、最大偏差等。
很明显,自动控制系统总希望在稳定工作状态下,具有较高的控制质量,我们希望持续时间短、超调量小、摆动次数少。
自动化专业概论模拟试题一、简答题1、何谓自动化?2、自动化的研究内容是什么?3、什么是系统?4、什么是反馈?5、控制和自动化技术的发展经历了哪几个阶段?二、判断题1、正反馈是指:总是使偏差趋于减少的控制作用,即检测偏差,纠正偏差()2、恒指自动调节系统的功能就是要客服各种被调节量的扰动而自动化学院学生会13级学习部保持被调节量为恒值()3、科学的任务是揭示事物发展的客观规律,探求真理,作为人们改造世界的指南()4、智能控制具有单一学科重点研究和定量与定性相结合的分析方法特点()5、当自动控制系统的给定信号是已知的时间函数时,称这类系统为程序控制系统()6、传感器只实现对信号的检测但不将被测的物理量变换为另一个物理量()(上述问题每空2分,共42分)5美国历史上的1965年纽约停电事故造成了巨大损失,这体现了自动化在电力系统的巨大作用,请简述1什么叫做电力系统?2电力系统为什么需要自动化?(共6分)6机器人的发展与自动化相关,人们一直努力开发机器人,使之为人所用。
请简述1机器人的发展历史(哪几代机器人)?机器人的发展方向?(10分)7请写出至少两种典型的控制系统,分别简述其特点,并画出程序自动控制系统的框图。
(6分)8面对越来越严峻的资源问题,新能源汽车的研发显得尤为重要。
电动汽车大致分为_______,________,__________,类,请简述电动汽车的发展历史(6分,每空1分)9电动汽车的研发离不开智能控制系统,智能控制系统大概分为哪几种?简述智能控制的特点。
(4分)10中国正在努力建设坚强智能电网,请写出其基本特征(共6分)其六大环节是?并列举在这六大环节中知名的企业(每个环节一个)11燃料电池是基于电化学反应的一类电池,请简述燃料电池的工作原理。
燃料电池是由单片电池组成的集体,请简述单片电池的结构特点。
一、单选题1、解耦控制对于()的控制是比较有效的。
A.单变量系统B.开环控制系统C.闭环控制系统D.多变量系统正确答案:D2、目前为止,现场最好用的,应用最广的依然是()控制算法A.模糊控制B.自适应控制C.预测控制D.PID正确答案:D3、一个控制系统总是由四部分组成()执行器、被控对象、传感器。
A.给定值B.被调量C.控制器D.期望值正确答案:C4、()的功能是将各种非电量按一定的规律转化成便于处理和传输的另外一种量。
A.控制器B.被控对象C.传感器D.执行器正确答案:C5、()简称PLC。
A.现场总线控制系统B.可编程逻辑控制器C.顺序控制系统D.分散控制系统正确答案:B二、判断题1、自适应控制就是能自动地适时地调节系统本身的控制规律和参数以适应外界或内部引起的各种干扰及系统本身参数的变化,使系统运行在最佳状态。
正确答案:√2、控制器发生变化一般是指结构发生变化或者参数发生变化。
正确答案:√3、自校正自适应控制就是通过在线检测被控对象的数学模型,根据这个模型不断地整定控制器的参数。
正确答案:√4、模糊控制是一种典型智能控制算法。
正确答案:√5、模糊控制算法也是非线性控制算法。
正确答案:√三、填空题1、数学模型一般有3种形式,微分方程,差分方程和()。
正确答案:传递函数2、试验建模通常有三种方法,(),最小二乘法,智能辨识方法。
正确答案:飞升曲线法3、衡量控制系统的三个品质指标()、准确性、快速性。
正确答案:稳定性4、()和实验建模是建模的两种常用方法。
正确答案:理论建模5、控制系统的()描述的是系统输入和输出之间的动态关系。
正确答案:数学模型。
自动化学科概论期末作业学号: 姓名:第三章 思考题1什么是自动控制系统?一个典型的自动控制系统怎样组成?自动控制系统是指能够实现“自动化”任务的设备,是在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统,是工程技术领域的人造系统。
自动控制系统是实现自动化的主要手段。
自动控制系统通常有控制部分和控制对象组成。
按控制原理的不同,自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。
按给定信号分类,自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。
自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。
在工业方面,对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量,包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等,都有相应的控制系统。
在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统,以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。
在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。
在军事技术方面,自动控制的应用实例有各种类型的伺服系统、火力控制系统、制导与控制系统等。
在航天、航空和航海方面,除了各种形式的控制系统外,应用的领域还包括导航系统、遥控系统和各种仿真器。
此外,在办公室自动化、图书管理 、交通 管 理乃至日常家务方面,自动控制技术也都有着实际的应用。
随着控制理论和控制技术的发展,自动控制系统的应用领域还在不断扩大,几乎涉及生物、医学、生态、经济、社会等所有领域。
一个典型的自动控制系统由六个不同功能的基本部分组成:(1)被控对象(控制系统所要控制的设备或过程,它的输出就是被控量,而被控量总是与自动控制系统的任务和目标紧密联系)给定(2)给定环节(产生给定输入信号的环节,而给定的输入信号与被控量有关,可以使定值,也可以是变值)(3)测量环节(随时将被控制量检测出来的装置)(4)比较环节(将给定的输入信号与测量环节得到的被控量的实际值加以比较)(5)控制环节(根据偏差信号,决策如何去操作被控对象,使被控量达到所希望的目标)——是自动控制系统实现有效控制的核心(6)执行环节(按控制环节的控制决策,具体实施对控制对象的操作)自动控制系统各个环节之间相互联系的是表示一定信息的信号,自动控制系统处理的主要就是信息(信号)。
一、单选题1、标准信号是指国际上统一的标准()到20毫安或者是1到5伏。
A.1B.3C.4D.2正确答案:C2、标准信号是指国际上统一的标准4到20毫安或者是1到()伏。
A.6B.5C.7D.8正确答案:B3、PI数据库是一种常见的()A.非实时历史数据库B.非关系数据库C.关系数据库D.实时历史数据库正确答案:D4、分散控制系统的()是把显示的内容集中在几台计算机上。
A.监控层B.控制层C.现场层D.管理层正确答案:A5、()的硬件组成结构就是一个三点一线的结构方式。
A.SCSB.DCSC.FCSD.PLC正确答案:B二、判断题1、I/O接口数据组态软件就是把I/O通道的地址与某一个设备连接起来正确答案:√2、操作员界面组态软件就是操作员能看到的软件。
正确答案:√3、现场总线控制系统把现场控制站放入了现场当中的具体的设备。
正确答案:√4、现场总线控制系统取消了传统控制系统中的控制层,保留了两层结构。
正确答案:√5、模糊控制算法也是非线性控制算法。
正确答案:√三、填空题1、()简称是MIS 。
正确答案:管理信息系统2、()是指通过射频识别红外感应器全球定位系统激光扫描器等信息传感设备按约定的协议把任何物品与互联网连接起来进行信息交换和通信以实现智能化识别定位跟踪监控和管理的一种网络。
正确答案:物联网3、()就是通过数学表达式来描述一个系统的运动过程。
正确答案:数学模型4、()是一种通过互联网来处理事情的方法和手段。
正确答案:云计算5、()简称为DAS是一个开环系统。
正确答案:数据采集系统。
1、说说服务自动化对现代生活的影响?答:服务自动化提高了服务的效率和质量、降低了服务成本。
家庭服务自动化,如吸尘机器人,远程监控服务、烹饪机器人等自动化设备都为人们的家庭生活带来了极大便利。
工厂中的各种自动化机器人不仅极大的提高了生产效率,同时也使产品的质量得到提高。
在其他领域自动化机器人可以帮助人们完成一些高危工作,降低了工人的工作风险。
服务自动化在社会生活的各个方面都发挥着重要作用,服务自动化是未来社会发展的必然趋势。
2、以日常生活中的自动化设备为例,说说其原理答:全自动化洗衣机原理:全自动化洗衣机工作过程有四个分别为进水、洗衣、排水、脱水。
进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。
洗涤的正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正反转来实现。
脱水时控制系统将离合器合上,由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。
3、画出如下指南车的前馈控制方框图答:4、都是负反馈闭环控制,水位控制与导弹打飞机有什么本质区别?答:水位控制只有一个控质量,控制器根据给定的希望水位去控制电动阀门。
导弹打飞机有复杂的被控对象需要更多的检测与控制手段,控制器是根据飞机的轨迹去调整导弹的希望轨迹。
5、工业pc与个人pc均为基于MPU的微型计算机,有什么区别?答:工业PC与个人PC在性能和相容性上相差无几,但工业PC侧重数据的处理、运算、监测、统计和控制方面的应用,而个人PC则以信息传递、文字处理、娱乐等方面为主,并且工业电脑有更多的防护措施,注重在不同恶劣环境下的稳定而不要求最前沿的配置。
6、工业网络和互联网、手机移动网络有什么区别?答:工业网络具有(1)安装布线方便;(2)模块化;(3)易于诊断;(4)自我建构;(5)企业化管理等有点闷。
但工业网络标准太多且网络化成本较高不被消费者所接受。
互联网、手机移动网络开放程度高更加适合消费者。
7、有人说自动化技术是信息与物质、能量之间的桥梁,你同意吗?请说明理由。
答:同意。
例如全自动洗衣机,我们需要给它一个“开始”的指令这就是信息而后它才会开始工作将我们给它的信息转化为机械动作,这就是一个自动化技术将信息转化为物质的过程。
1.说说服务自动化对现在生活的影响答:服务自动化提高了服务效率、服务质量,降低了服务成本,改变了人们的服务方式,提高了人们的生活质量。
一些复杂难以完成服务交给自动化设备来完成解放了人们的双手。
例如在家庭方面自动化设备提供清洁服务、做饭服务、远程监控服务等节省了人们的时间与金钱使家庭生活变得更美好。
交通服务自动化使道路拥堵现象减少,提高了行车效率,更有效地确保交通安全。
2.以日常生活中的自动化设备为例,说说其工作原理答:以自动门为例,自动门由主控制器,感应探测器,动力马达,门扇行进轨道,门扇吊具走轮系统,同步皮带和下部导向系统组成。
感应探测器探测到有人进入时将脉冲信号传给生控制器,主控制器判断后通知马达运行,马达得到一定运行电流后做正确运行,将动力传给同步皮带,再由同步皮带将动力传给吊具系统使门扇开启,门扇开启后由控制器作出判断,如需关门则通知马达反向运行关闭门扇。
第二讲思考题1.画出如下指南车的前馈控制方框图2.都是负反馈闭环控制,水位控制与导弹打飞机有什么本质不同答:水位控制有一个控制量,一个被控量,一个反馈量,导弹打飞机的控制对象有许多;水位控制的希望液面是不变的而导弹打飞机的希望轨迹是变的;导弹打飞机有复杂的控制对象,需要更多检测与控制手段。
第三讲思考题1.工业PC与个人PC均为基于MPU的微型计算机,有什么区别?答:用途不同,工业PC应用于工业控制、测试等方面,个人PC应用于娱乐、办公、编程等方面;组成部件不同,工业PC用特种部件构成,环境适应性强;软件系统不同,工业PC的软件系统比较单一,个人PC的软件系统比较复杂。
2.工业网络和互联网、手机移动网络有什么区别?答:工业网络安装于工业生产环境中,互联网、手机移动网存在于人们日常生活中;工业网络是一种全数字化、双向、多位的通信系统而互联网、手机移动网的功能较强大;工业网络具有安装方便,模式化、易于诊断、自我构建和企业管理的优点,互联网、手机移动网的结构复杂。
江苏大学试题课程名称自动化专业概论考试日期专业、班级姓名1、试谈谈你为什么报考自动化专业,并分别叙述你进入大学前和现在经过大学两年的学习后对自动化专业的理解。
高中时,因为对计算机和与电有关的东西特别感兴趣,便想学与计算机和电有关的专业。
当时报了多个专业,其中有自动化、电科、电信、电气及其自动化等专业,都是与计算机和电有关的,于是最后便被自动化专业录取。
大学前,认为自动化就是不需要人来亲身操作,而是用机器人代替人。
只需要人给予命令,便可进行自动的生产。
上大学后,经过两年的学习,特别是通过参加电子设计比赛,认识到:自动化通过将客观世界的一些信息借助传感器等转化为计算机可以处理的信号,接着经过计算机处理后的信号借助各种输出设备实现对电机等的控制。
通过课下查阅相关的书籍,了解到自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。
它以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具,面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。
它具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”鲜明的特点,是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。
自动化学科是一门多学科交叉的高技术学科。
研究内容宽、广,几乎无所不包。
并且,伴随其它学科、技术的发展,研究内容越来越广。
但是控制、信息、系统是其核心。
其知识体系中的核心知识是:控制与智能、对象与建模、系统与工程等三个知识领域,也是自动化学科与其它学科的最大区别。
自动化专业是一个系统性较强的学科,包含了大量的内容,学生在校期间要学很多相关科目,但要系统的掌握,融会贯通,将各个分支组成一个“自动化树”,很不容易。
2、试结合专业给出你的职业规划,并结合你的职业规划叙述你在大学期间应着重掌握的知识和着重培养的能力。
我的职业规划:1、首先要搞清楚自己能干什么,能力是完成某种活动、保证活动效率和绩效所必备的一种个性特征,是保证活动成功的基本条件。
1.说说自动化对现代生活的影响。
答:自动化很大程度上改变生产生活。
自动化普遍的提高了我们的生活水平,从吃穿住行到工业科技等各个方面。
生活基本上所有需要驱动的物品都涉及到自动化知识。
自动智能家居使人们生活变得简单了,各种机械工具的发明让人们不用再像以前一样劳累了,还有汽车火车飞机等交通工具的使用让人们的生活变得快捷方便。
自动化无时无刻不在影响着我们。
2. 以日常生活中的自动化设备为例说说其工作原理。
答:皮带输送机。
皮带输送机是流水线的一种,可以用来运输各种物品,在超市工厂都广泛运用。
皮带输送机主要由机架.输送皮带.皮带辊轴.张紧装置.转动装置组成。
通过转动装置带动皮带棍轴再带动皮带形成一个循环运输系统。
3.画出指南车的开环控制系统的方框图。
答:指南方控制量指南控制器驱动器指针4.都是负反馈闭环控制水位控制和导弹打飞机有什么不同?答:水位控制是根据实际偏差实现控制的,导弹打飞机是通过理论计算出偏差控制的。
5.工业PC与个人PC均为基于MPU的微型计算机,有什么区别?答:工业PC由于用途比较单一所以微处理器比较差运算速度比较慢,而个人PC微处理器的功能比较好运算速率比较快运行起来比较流畅。
工业PC常在恶劣环境下工作(工作时间长、气候恶劣、潮湿、振动、多尘、辐射、高温等等),当今个人PC大部分运行在安定的环境下(工作时间短、室内、常温)6.工业网络和互联网、手机移动网络有什么区别?答:工业网络的特点:安装布线方便;模块化;易于诊断;自我建构;企业化管理。
但标准太多,运用难度大。
而互联网手机移动网办理运用方便快捷,可以随时随地办理。
7.有人说,自动化技术是“信息与物质、能量之间的桥梁”,你同意吗?说出理由答:同意。
理由:信息经过获取传输应用等环节实现物质能量的控制与转换。
自动化技术很好的将能源利用来催动物体从而传递出信息让物质自动运作。
8.为什么自动化专业最核心的知识领域是:控制和智能?答:控制与智能是自动化的基础自动化是通过人工智能控制实现的。
自动化学科概论作业(考查)
任课教师:戴先中2007—08学年
一、任务与要求
每位同学从以下20个思考题中选3题:
●第1章:思考题2,3
●第2章:思考题3,5,11,15
●第3章:思考题1,4,8,10
●第4章:思考题6,9
●第5章:思考题2,3,9,12
●第6章:思考题2,4,6,11
要求:
①选做不少于3题,但一章中最多选1题;
②至少有1题需结合上网(浏览自动化相关网站)完成。
自动化相关网站见附件或“自动化学科概论”书的附录
二、交稿方式与日期
①一年级同学,交打印或手写稿。
作业完成后,交给班长,收齐后交班主任,再转交任课老师(12月30日前)。
②补修的同学,交电子稿。
作业完成后,网上将电子稿发给任课老师,网上收稿日期:12月28--30日。
交作业的邮件地址:xzdai2@,任课老师收到后,会回复收到。
交电子稿的补修同学请注意:务必确认任课老师已收到作业。
附:网上收录的自动化相关网站
行业
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杂志
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科普性
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微机系统与接口(东南)
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信号与系统(东南北交大陈后金西电)
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