自动控制元件离线作业

浙江大学远程教育学院《自动控制元件》课程作业答案第一章习题1－1由负载总转矩决定习题1－2稳态电磁转矩、控制电流（电枢电流）不变；转速升高。

习题1－380.5 mN ·m习题1－6电枢电流减少；电磁转矩减少；转速升高。

第二章习题2－4空载输出电压 53 V ；输出电流 0.01667 A第三章习题3－82－2通电，步距角 1.5º；2－3通电，步距角 0.75º习题3－10步距角 1.8º/0.9º单双八拍运行时，起动转矩为 0.1N ·m ；步距角 0.9º双四拍运行时，起动转矩为 0.1N ·m ；步距角 1.8º单四拍运行时，起动转矩为 0.0707N ·m ；步距角 1.8º第四章习题4－6cos sin sin s c x y s x y U U U U U U co θθθθ=+=-+习题4－8（1）21θθ= （2）5γ=-，负号表示逆时针。

第五章习题5－421θθθ=-，若21θθ-大于0，顺时针转；21θθ-小于0，逆时针转；21θθ-等于0，不转。

习题5－6（1） 逆时针方向；（2） 逆时针方向转过20°；（3） 不做（4） －20°（逆时针）习题5－70124.44sin()E fW θθ=Φ⋅-f 为激磁电源交变频率；W 为自整角变压器输出绕组有效匝数；Φ为自整角变压器的主磁通。

第六章习题6－8幅值控制、相位控制、幅相（复合）控制。

习题6－13控制信号（电压）消失时，伺服电动机不能停转，这种现象称为自转现象。

见书中图6－28实线所示机械特性。

西南大学网络学院电气工程(电气自动化)离线作业(答案)专业概论（电气工程类）1. 电气工程专业的性质是什么？有何特点？电气工程及其自动化专业主要是研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用的专业。

近几十年来，有关电能的转换、控制在该专业所占的地位日益重要，专业名称中的“及其自动化”就反映了科学技术的这种发展和变化。

电气工程是从人们对电磁现象的研究开始，电磁理论是电气工程的理论基础，而电磁理论是从物理学中的电学和磁学逐步发展而形成。

人类社会发展到任何时候也离不开能源，能源是人类永恒的研究对象，电能是利用最为方便的能源形式。

以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有十分强大的生命力。

电气工程及其自动化专业是一个工程性很强的专业，正是因为电气工程的发展，才能有庞大的电力工业，人类才不可逆转地进入伟大的电气化时代。

专业特点1．本专业主要特点是强弱电结合、机电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，具有交叉学科的性质，电力、电子、控制、计算机多学科综合，使毕业生具有较强的适应能力，是“宽口径”专业。

2．强调实践性，专业领域的实践性很强，要求从业人员有较高的动手操作能力和较好的空间思维能力。

3．与数学、物理等自然科学联系紧密，在专业的学习过程中，要求掌握比较深入的物理和数学知识，具有良好的的分析、计算和空间想象能力。

4．不断发展和创新，专业知识技术更新快。

新型材料、新的加工工艺制作方法不断涌现，新的行业标准也在适时调整。

5．前景灿烂，半个世纪以来，我国的电气工程专业得到了很大的发展，已经建立了较完善的学科体系，在学科前沿研究、技术创新和工程应用、国民经济服务诸方面取得了突出成就。

未来电气工程科学发展的总趋势将是交叉、综合化、数字、智能化、高效化和集成化这些发展方向，并将拓宽到生物系统、光子学，微机电系统等领域，21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自这些领域。

2. 电气工程专业的研究领域有哪些？结合你目前的工作情况谈谈在该领域电气工程的研究现状及发展情况。

牵引供电系统课程作业（18级春）电气工程与自动化北交大第一次作业（2019.9.6）1、力负荷如何分级?电气化铁道的供电负荷如何分级?答：一级负荷两路电源供电，增设应急电源二级负荷两回路供电三级负荷无特殊如何保证电气化铁道两回电源的可靠性和独立性?答：从两个不同的变电站引接可以保证独立性；从电压等级高的变电站接，可以保证可靠性。

电力系统中性点有哪些运行方式?会对电铁供电系统产生哪些影响?答：电力系统中性点运行方式分为直接接地和非直接接地两种。

非直接接地细分为经消弧线圈接地和经阻抗接地。

(注意中性点直接接地系统并不是每一台变压器中性点都接地)中性点非直接接地称为小电流接地系统，特点就是可以在发生单相接地故障时继续运行一定的时间，避免许多瞬间故障停电，但是会因中性点位移形成过电压。

2、电气化铁道对电能的基本质量要求是什么?电能主要指标：1、电压；2、频率；3、波形；4、功率因数；5、谐波。

（1）电压偏差：是电压下跌（电压跌落）和电压上升（电压隆起）的总称。

（2）频率偏差：对频率质量的要求全网相同，不因用户而异，各国对于该项偏差标准都有相关规定。

（3）谐波和间谐波：含有基波整数倍频率的正弦电压或电流称为谐波。

含有基波非整数倍频率的正弦电压或电流称为间谐波，小于基波频率的分数次谐波也属于间谐波。

（4）功率因数，电压三相不平衡：表现为电压的最大偏移与三相电压的平均值超过规定的标准。

（5）电压波动和闪变：电压波动是指在包络线内的电压的有规则变动，或是幅值通常不超出0.9～1.1倍电压范围的一系列电压随机变化。

闪变则是指电压波动对照明灯的视觉影响。

并接在电力网上的铁路接触网，主要考虑电压，功率因数和谐波干扰满足要求。

3、电系统的电压等级与输送功率有何种关系?中性点有几种运行方式，各有何特点?试举例说明。

答：因为输电过程中的电路损耗主要是热损耗，Q=I*2Rt，可见热损和电流的平方正相关，但与电压没有直接关系，同等功率下电压越高则电流越小，热损便越小，所以电压等级越高输送功率越大。

机电运动控制系统离线作业（必）浙江大学远程教育学院《机电运动控制系统》课程作业（必做）姓名：严超学号：716081202003年级：16秋电气学习中心：武义1.直流电机有哪些调速方法？根据其速度公式说明之，并说明如何釆用电力电子手段实现。

答：根据直流电机速度公式，有（1）电枢电压Ua控制-调压调速（向下调速）：采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电和自关断器件H型桥脉宽调制（PWM供电等方式，其损耗小，控制性能好。

（2）磁场©控制-弱磁（向上调速），采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电励磁控制。

（3）由于运行损耗大、效率低，一般不再采用串Ra调速。

2.画出双闭环晶闸管一直流电动机不可逆调速系统电原理图（非方块图），须清楚表达两个闭环的关键元件，写出各部分名称，标注有关信号量；指出两闭环连接上的特点及相互关系。

答：双闭环晶闸管-直流电动机不可逆调速系统电路原理图如下：沖陆屈占阳电T 由旖娥I* 馳TT叫/电流负反馈）"3度负反愦）两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入，这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进面确定了系统的最大电流的特点。

3.分析双闭环晶闸管一直流电动机不可逆调速系统：(1)如果要改变转速，应调节什么参数？为什么？(2)如要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节什么参数？为什么？答：(1)改变转速时只能改变速度调节器的输入ug，因为它是速度环的指令信号。

改变速度调节哭的参数对稳态速度无调节作用，仅会影响动态响应速度快慢。

(2)要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节速度调节器的输出限幅值。

因为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进而确定了系统的最大电流4.填空：双闭环晶闸管一直流电动机调速系统中，内环为电流环，外环为速度环，其连接关系是：速度调节器的输岀作为 ______________ 电流调节器的输入，因此外环调节器的输出限幅值应按调速系统允许最大电流来整定；内环调节器的输出限幅值应按 ___ 可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角来整定。

东北大学继续教育学院机器人技术试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：院校学号姓名：（共 4 页）一、选择题（4选1，多于4个旳为多选题；共20分，每题2分）打√1．现代机器人重要源于如下两个分支：1)．计算机与数控机床2)．遥操作机与数控机床3)．遥操作机与计算机√4)．计算机与人工智能2．运动学正问题是实现如下变换：1)．从操作空间到关节空间旳变换2)．从操作空间到迪卡尔空间旳变换3)．从迪卡尔空间到关节空间旳变换4)．从关节空间到操作空间旳变换√3．动力学旳研究内容是将机器人旳______联系起来。

1)．传感器与控制2)．运动与控制√3)．构造与运动4)．传感系统与运动4．为了获得非常平稳旳加工过程，但愿作业启动（位置为零）时：1)．速度恒定，加速度为零2)．速度为零，加速度恒定3)．速度为零，加速度为零√4)．速度恒定，加速度恒定5．应用一般旳物理定律构成旳传感器称之为1)．构造型√2)．物性型3)．一次仪表4)．二次仪表6．测速发电机旳输出信号为1)．数字量2)．模拟量√3)．开关量4)．脉冲量7．GPS全球定位系统，只有同步接受到____颗卫星发射旳信号，才可以解算出接受器旳位置。

1)．2 2)．3 3)．4 √4)．68．如果末端装置、工具或周边环境旳刚性很高，那么机械手要执行与某个表面有接触旳操作作业将会变得相称困难。

此时应当考虑：1)．PID控制2)．柔顺控制√3)．模糊控制4)．最优控制9．谐波减速器特别合用于工业机器人旳哪几种轴旳传动？1)．S轴2)．L轴3)．U轴4)．R轴√5)．B轴√6)．T轴√10．集控式足球机器人旳智能重要表目前哪两个子系统？1). 机器人小车子系统2). 机器人视觉子系统√3). 机器人通信子系统4). 机器人决策子系统√5). 机器人总控子系统二、判断题（回答Y/N，Y表达对旳，N表达错误；共30分，每题2分）1．复合运动齐次矩阵旳建立是由所有简朴运动齐次矩阵求和所形成旳。

浙江大学远程教育学院《自动控制元件》课程作业—————————————————————————————第一章直流伺服电动机1-1直流伺服电动机的电磁转矩和控制电流由什么决定答：电磁转矩T em=C mΦI a 由每极磁通量和绕组电流大小决定。

控制电流由负载转矩大小决定。

1-2当直流伺服电动机的负载转矩恒定不变时，控制电压升高将使稳态的电磁转矩、控制电流、转速发生怎样的变化为什么答：（1）控制电流由负载转矩大小决定，不变。

（2）电磁转矩T em=C mΦI a 可见电磁转矩也不变。

（3）Ua-Ua0=Ea=CeΦn，可见转速变大。

1-3已知一台直流电动机，其电枢额定电压Ua=110V，额定运行时电枢电流Ia=0.4A，转速n=3600rpm，它的电枢电阻Ra=50欧姆，负载阻转矩To=。

试问该电动机额定负载转矩是多少解：Ea=Ua-IaRa=*50=90VEa=CeΦnCe=0.105Cm得：90=0.105CmΦ*3600 则CmΦ=T2+T0=Tem= CmΦIa代入得：T2=**10-3=1-6当直流伺服电动机电枢电压、励磁电压不变时，如将负载转矩减少，试问此时电动机的电枢电流、电磁转矩、转速将怎样变化并说明由原来的状态到新的稳态的物理过程。

解：Ea=Ua-IaRa=CeΦnTem=T2+T0=CmΦIa电枢电流由负载转矩决定。

可得：电枢电流减小、电磁转矩减小、转速增大。

第二章直流测速发电机2-4某直流测速发电机，其电枢电压U=50V，负载电阻R L=3000Ω，电枢电阻Ra=180Ω，转速n=3000rpm，求该转速下的空载输出电压Uo和输出电流Ia。

解：U0=Ea/（1+Ra/Rf）=Ia=U0/Rl=3000=0.015A第三章步进电动机3-8某五相反应式步进电动机转子有48个齿，试分析其有哪几种运行方式及对应的步距角，并画出它们的矩角特性曲线族。

解：步矩角：2π/（48*5）=π/120五相单5拍五相双5拍五相三拍五相四拍3-10四相反应式步进电动机，转子有50个齿，试计算各种运行方式的步距角。

网络教育学院《可编程控制器》大作业题目：十字路口交通灯控制设计学习中心：]层次：高起专专业：电力系统自动化技术年级： 1 6年秋季学号：学生姓名：题目五：十字路口交通灯控制设计起动后，南北红灯亮并维持30s。

在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，东西绿灯亮25s 后闪亮，3s后熄灭，东西黄灯亮，黄灯亮2s后，东西红灯亮，与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。

南北绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，南北黄灯亮，黄灯亮2s后，南北红灯亮，东西红灯灭，东西绿灯亮。

依次循环。

十字路口交通灯控制示意图及时序图如下图所示。

设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；（2）设计选用西门子S7－200 系列PLC，对其I/O口进行分配，列出PLC控制程序（梯形图进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释；（3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。

十字路口交通灯控制设计摘要随着汽车进入家庭步伐的加快和城市汽车数量的增多，城市道路交通问题显得越来越重要。

解决好十字路口交通信号灯控制问题是保障交通有序、安全、快速运行的重要环节。

但现有的十字路口交通信号灯控制系统大都采用继电器或单片机实现，且都是单一的固有时序控制，不能够根据实际路面车流量情况进行调节控制，存在着功能少、可靠性差、维护量大等缺点。

为了弥补原交通信号灯系统存在的种种缺点，本文设计了基于PLC控制的交通信号灯控制系统。

该系统选用的可编程逻辑控制器是德国西门子公司的S7-200，具有一定的智能性，即可以根据路面车流量大小对十字路口的交通信号灯按高峰期、正常期和晚间几个时段进行分时控制。

1 设计背景1.1 背景概述随着汽车进入家庭步伐的加快和城市汽车数量的增多，城市道路交通问题显得越来越重要。

马路上经常会看到这种现象:一旦整个路口的交通信号灯出现故障，若没有交警的及时疏导，该路口就会塞得一塌糊涂，甚至造成严重的交通事故。

控制理论离线作业答案文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）浙江大学远程教育学院《控制理论》课程作业姓名：郭超学号：年级：2012秋学习中心：华家池—————————————————————————————第一章1-1 与开环系统相比，闭环系统的最大特点是：检测偏差，纠正偏差。

1-2 分析一个控制系统从以下三方面分析：稳定性、准确性、快速性。

1-3 控制系统分为两种基本形式开环系统和闭环系统。

1-4 负正反馈如何定义解：将反馈环节取得的实际输出信号加以处理，并在输入信号中减去这样的反馈量，再将结果输入到控制器中去控制被控对象，我们称这样的反馈是负反馈；反之，若由输入量和反馈相加作为控制器的输入，则称为正反馈。

1-5 若组成控制系统的元件都具有线性特性，则称为线性控制系统。

1-6 控制系统中各部分的信号都是时间的连续函数，则称为连续控制系统。

1-7 在控制系统各部分的信号中只要有一个信号是时间的离散信号，则称此系统为离散控制系统。

1-8控制系统一般可分为两种基本结构：开环控制、闭环控制；控制系统可进行不同的分类：线性系统与非线性系统＿; 恒值系统与随动系统；连续系统与离散系统。

1-9请画出闭环控制系统的结构原理图，并简要介绍各部分的主要作用。

系统的控制器和控制对象共同构成了前向通道，而反馈装置构成了系统的反馈通道。

1-10 控制系统的性能要求一般有稳定性、准确性和快速性；常见的线性定常系统的稳定性判据有劳斯判据 和乃奎斯特判据。

第二章2-1 如图1所示，分别用方框图简化法或梅逊公式计算传递函数()()C s R s （写出推导过程）。

1 方框图简化（a ） (b) (c) (d)图1图1 闭环控制系(e)系统的方块图化简化过程2 梅逊公式：在这个系统中，输入量R (s )和输出量C (s )之间，只有一条前向通道，前向通道的增益为从图可以看出，这里有三个单独的回路。