绪论
1. 什么是运动控制系统，用框图举例阐述？
2. 运动控制系统的分类方法有哪些？
3. 典型的运动控制系统由哪些模块组成？
4. 什么是闭环控制？
5. 什么是开环控制？
6. 什么是伺服系统？
7. 运动控制系统的基本要求是什么？
8. 常用的运动控制动力源有哪些？
9. 运动控制系统和过程控制系统的区别与联系？
10. 运动控制系统的发展方向和动态？
运动检测部分
1. 什么是检测系统？
2. 常用的运动检测传感器有哪些？
3. 运动控制都需要检测哪些量？对应的传感器都有哪些，举例说明？
4. 现代检测技术是什么？都包含哪些新技术？
5. 旋转变压器的工作原理是什么？
交流伺服电机运动控制系统作业
1. 交流电机的分类？
2. 阐明同步电机和异步电机的本质区别。
3. 什么是电机的机械特性？
4. 什么是电机的调节特性？
5. 电机的机械特性和调节特性之间如何转换？如何根据特性来进行电机选型？
6. 根据两相交流电机的控制原理图，画出对应的向量图？
7. 什么是电机的信号系数？不同控制方法的信号系数有何不同？
8. 电机驱动的、典型的机械传动机构是什么？（将转动变换成平动）
9. 滚珠丝杠系统为提高精度可采取哪些措施？
10. PMSM电机的转子上为什么要安装检测器？
11.图示dq坐标和abc坐标的转换关系？并能根据图，写出转换公式。
12. PMSM电机的转子有哪三种结构，其中哪种机构的交轴和直轴磁路对称？
13. 根据给定的PMSM电机的各种方程（3-8到3-14）和给定的状态变量（id，iq和w），写出状态方程？
14. 根据给定的状态方程（3-28），画出传递函数框图？
15. 解释电流闭环控制动态结构图中各个模块的功能（图3-19），并推导出开环传递函数。
16. 根据图3-22，解释什么是滑膜变结构控制。
17. 根据图3-25，写出变结构控制器的控制律。
数控运动控制部分作业
1.什么是数字机床？
2.什么是NC，CNC？
3.插补的原理是什么？主要有几大类？
4.数控机床常用的运动检测传感器有哪些？
5.数控的控制流程是什么，用框图来表示？
6.线性插值和圆弧插值的数学基础是什么？
7.一次插值和二次插值的区别与联系？
基于PC运动控制卡的交流伺服运动控制系统
1. 基于PC的运动控制伺服系统的整体结构图？
2.PC机上的运动控制卡常用的有哪些？通过什么总线方式？
3.运动控制卡常用的处理器芯片有哪些？
4.PC完成运动控制的哪些任务？运动控制卡完成哪些任务？
5.计算机控制系统的基本原理？
6.离散系统控制中的采样定律是什么？对采样频率有何要求？
7.如何确定基于PC运动控制卡的运动伺服系统的采样时间？
一、 填空题 1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。 2、传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_， 极点为_-2__， 增益为_____2_______。 3、构成方框图的四种基本符号是： 信号线、比较点、传递环节的方框和引出点 。 4、我们将 一对靠得很近的闭环零、极点 称为偶极子。 5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。 6、已知一系统单位脉冲响应为t e t g 5.16)(-=，则该系统的传递函数为 。 7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。 8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、__差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。 9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件，而用_幅值条件__确定根轨迹上各 点的根轨迹增益k*的值。当n-m ≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n 个极点之和。 10、已知一系统单位脉冲响应为 t e t g 25.13)(-=，则系统的传递函数为_ _。 11、当∞→ω时比例微分环节的相位是： A.90 A.ο 90 B.ο 90- C.ο45 D.ο 45- 12、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面， 在阶跃 响应性能指标中，调节时间体现的是这三个方面中的_快速性___，而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。 13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z 平面上的_单位圆 _内，即所有特征根的模均小于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。 14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加工系统
DCS控制系统维护检修规程 1 目的 DCS自动控制系统是由自身的软、硬件以及操作台盘及现场仪表（变送器、测量仪表、电缆及执行机构等）组成的有机整体。避免系统中任何一个环节出现问题导致系统部分功能失效或引发控制系统故障，甚至导致生产停车等事故，维护正常生产。 2 系统组成DCS控制系统由工程师站、操作站、控制站、过程网络组成。 2.1工程师站是为专业工程技术人员设计的，内装有相应的组态平台和系统维护工具。通过系统组态平台生成适合于生产工艺要求的应用系统，具体功能包括：系统生成、数据库结构定义、组态操作、流程图画面组态、报表程序编制等。而使用系统的维护工具软件实面过程控制网络调试、故障诊断、信号调校等。 2.2操作站是由工业PC机、CRT、键盘、鼠标、打印机等组成的人机系统，是操作人员完成过程控制监控管理任务的环境。 2.3控制站是系统中直接与现场打交道的I/O处理单元，完成整个工业过程的实时监控功能，控制站冗余配置。 2.4过程控制网络实现工程师站、操作站、控制站的连接，完成信息、控制命令等传输，网络冗余设计。 3 系统日常维护 3.1日常巡检内容：每天必须进行巡回检查，检查内容包括： 3.1.1向当班工艺人员了解DCS的运行情况；
3.1.2 查看“故障诊断”画面，检查有无故障现象； 3.1.3 检查控制站各卡件指示灯有无异常； 3.1.4 检查控制室温度及空调运行情况（18—24℃）； 3.1.5 检查控制站机柜及操作柜散热风扇运行情况。 3．2控制站的定期维护管理及测试： 3.2.1控制室与操作室的维护管理 3.2.2保证控制室及操作室的照明符合要求（安装日光灯进行采光）； 3.2.3检查操作室与控制室的温度及湿度和空调的运行情况，并应特别注意控制机柜的卡件等电子设备有无出现水珠或凝露现象； 3.2.4检查有无腐蚀性气体腐蚀设备与过多的粉尘堆积的现象，操作台及控制机柜的风扇滤网应定期拆洗，建议每月更换、拆洗一次；3.2.5 检查操作室、控制室受电磁干扰情况和振动情况。 3.2.2计算机的维护管理 3.2.2.1文明操作，爱护设备，保持清洁，防灰防水； 3.2.2.2不可强制性关闭计算机电源； 3.2.2.3键盘与鼠标操作须用力恰当，轻拿轻放，避免尖锐物刮伤表面； 3.2.2.4 显示器应远离热源，保证显示器通风不被他物挡住； 3.2.2.5在进行计算机信号电缆、通讯电缆连接或拆除时，请确认计算机电源开关处于“关”状态。 3.2.2.6严禁使用非正版的微软公司视窗操作系统软件。 3.2.2.7系统维护人员应谨慎使用外来软盘或光盘，防病毒侵入。
计算及问答题 1．某换热器温度控制系统（设定值为100℃），在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图所示。分别求出衰减比、最大偏差、余差、过渡时间和振荡周期（按±3％稳态值来确定过渡时间）。 温度℃ 解：衰减比ψ= 8 .011)105110()105130(12 =-=---B B 最大偏差A ，即超调量σ= %8.23%100%100105 105 130) () ()(=?=?-∞∞-y y t y p 余差C=│y ﹙∞﹚－y ﹙0﹚│=105－100=5 过渡时间ts=27min ，（计算稳态值的±3％，即102或108，用尺子量后估算出时间） 振荡周期，时间作衰减振荡，所以振荡周期T=20－8=12min ，（两个波峰的时间差） 2．已知某被控过程的数学模型为 1)()(+= Ts K s E s U 应用前向差分法，求关于u(k)和e(k)的差分方程。 参考计算控制课本p129 解：)() 1()(s E K Ts s U ?=+? )()()(s E K s U s U Ts ?=+? )()()(t Ke t u T dt t du =+ 设采样周期为T S ，代入S T k u k u dt t du ) ()1() (-+= )()())()1((k Ke k u k u k u S T T =+-+ )()1()(k Ke k u k u T T T T T T S S S --++= 3．一台仪表的测温范围为100～550℃，绝对误差的最大值为2℃，求这台仪表的相对误差。 解：δ= % 44.0%100100 5502=?- 第 页
4． （1）求出仪表最大绝对误差值； （2）确定仪表的允许误差及精确度等级； （3）仪表经过一段时间使用后，重新校验时，仪表最大绝对误差为±8℃，问该仪表是否还符合出厂时的精确度等级。 解：(1)最大绝对误差值为 6 。 (2)仪表精度δ= % 5.1%2.1%1000 5006≤=?- 所以允许误差为±1.5%，仪表精度等级为1.5级。 (3)使用一段时间后的精度为δ= % 5.1% 6.1%1000 5008≥=?- 所以不符合出厂时的精确度等级。 5．如下图所示液位控制系统中，被控过程物料的输入量和输出量是什么？控制系统的（1）被控变量、（2）操纵变量、（3）主要扰动、（4）输入信号、（5）输出信号各是什么？ Q 2 6．图所示液位过程的输入量为q 1，流出量为q 2、q 3，液位h 为被控参数，C 为容量系数，设R 1、R 2、R 3为线性液阻，求： （1）列出液位过程的微分方程组； （2）画出液位过程的框图； （3）求液位过程的传递函数W 0(s )=H (s )/Q 1(s ) q 2 q 3 (2)
《运动控制系统》课程设计报告 时间 2014.10 _ 学院自动化 _ 专业班级自1103 _ 姓名曹俊博 __ 学号 41151093 指导教师潘月斗 ___ 成绩 _______
摘 要 本课程设计从直流电动机原理入手，建立V-M双闭环直流调速系统，设计双闭环直流调速系统的ACR和ASR结构，其中主回路采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电，触发器采用KJ004触发电路，系统无静差；符合电流超调量σi≤5%；空载启动到额定转速超调量σn≤10%。并详细分析系统各部分原理及其静态和动态性能，且利用Simulink对系统进行各种参数给定下的仿真。 关键词：双闭环；直流调速；无静差；仿真 Abstract This course is designed from DC motor, establish the principles of V-M double closed loop DC speed control system design, the double closed loop dc speed control system and the structure, including ACR ASR the main loop thyristor three-phase bridge type all control the power supply and trigger the rectifier circuit KJ004 trigger circuit, the system without the static poor; Accord with current overshoots sigma I 5% or less; No-load start to the rated speed overshoot sigma n 10% or less. And detailed analysis of the system principle and the static and dynamic performance, and the system of simulink to various parameters set simulation. Key Words：double closed loop；DC speed control system；without the static poor；simulation
天津铁道职业技术学院 《列车运行自动控制系统维护》课程学习报告 系别电信系 专业班级铁道通信信号1302班 学号 姓名 任课教师 2015年12月
《列车运行自动控制系统维护》课程学习报告 目录 项目一 CTCS-0级车载设备的维护 (1) 任务一机车信号的测试与检修 (1) 一、机车信号系统构成 (1) 二、主要技术指标 (15) 三、机车信号记录器系统 (22) 四、记录器地面数据处理系统及软件功能 (29) 五、机车信号车载设备测试系统 (67) 任务二列车运行监控装置（LKJ） (80) 一、LKJ2000监控装置的认知 (81) 二、LKJ2000型监控装置的组成、功能及工作原理 (88) 系统结构如“LKJ2000/TAX2/TSC1连接关系图”所示 (88) 任务三 TAX2型机车安全信息综合监测装置 (110) 一、概述 (110) 二、TAX2型机车安全信息综合监测装置基本配置及主要功能 (110) 三、TAX2型机车安全信息综合监测装置的组成及原理 (111) 项目二 CTCS级车载设备维护 (118) 任务一 CTCS-2级列控车载设备的维护 (118) 一、CTCS2-200H列控系统结构 (119) 二、CTCS2-200H列控车载设备组成 (119) 三、CTCS2-200H列控车载设备功能 (127) 四、CTCS2-200H型车载列控系统接口 (131) 五、人机界面（DMI） (132) 六、CTCS2-200H列控车载设备维护 (153) 项目三 CTCS3级车载设备的维护 (159) 任务一 CTCS3级车载设备的维护 (159) 一、CTCS3-300T列控车载体系结构 (159) 二、CTCS3-300T车载设备组成 (160) 三、CTCS3-300T车载设备功能 (162) 四、车载设备接口 (171) 五、车载控车原理（工作模式） (172) 六、人机界面 (176) 七、设备维护 (187) 缩写词英汉对照 (196)
过程控制工程复习题 （课程代码392217） 一、选择题（请从下列选项中选出正确的一项） 1、下列不属于单回路反馈控制系统的是（） 选项A）被控对象 选项B）被测对象 选项C）测量变送 选项D）控制器和控制阀 答案：B 2、在工业控制中，使用最多的控制系统是（） 选项A）单回路反馈控制系统 选项B）串级控制系统 选项C）比值控制系统 选项D）前馈控制系统 答案：A 3、下列中对干扰通道特性对控制质量影响描述错误的是（） 选项A）K f增加，余差增加，系统稳定性不变 选项B）T f增加，过渡过程时间减小 选项C）T f增加，振荡幅值减小 选项D）τf增加，余差减小 答案：D 4、下列中对控制对象特性对控制质量影响描述错误的是（） 选项A）一般希望放大倍数K0大些好，易于调节 选项A）一般希望控制通道时间常数小些好，但不能过小 选项C）控制通道时间常数越小越好，系统才灵敏 选项D）时间常数大，系统的工作频率低 答案：D 5、下列对操纵变量选择原则描述错误的是（） 选项A）操纵变量必须可控 选项A）选择通道放大倍数相对大的 选项C）选择干扰通道时间常数小一点的 选项D）选择通道的纯滞后尽量小 答案：C 6、下列中对控制通道特性对控制质量影响描述错误的是（） 选项A）K0增加，余差增加，系统稳定性不变 选项B）T0增加，过渡过程时间增加 选项C）T0增加，系统频率变慢 选项D）τ0增加，稳定程度大大降低 答案：A 6、下图的曲线中，哪一条是对数流量特性的是（）
选项A）1 选项B）2 选项C）3 选项D）4 答案：B 7、在控制系统中，能准确、快速、及时地跟踪设定值的变化的系统属于（）选项A）随动系统 选项B）定值系统 选项C）程序系统 选项D）以上都不是 答案：A 8、在过程控制系统中，系统的设定值保持不变的系统属于（） 选项A）随动系统 选项B）定值系统 选项C）程序系统 选项D）以上都不是 答案：B 9、在过程控制系统中，系统的设定值有规律变化的系统属于（） 选项A）随动系统 选项B）定值系统 选项C）程序系统 选项D）以上都不是 答案：C 10、用来表征生产设备或过程运行是否正常而需要加以控制的物理量是（）选项A）被控对象 选项B）被控变量 选项C）操纵变量 选项D）测量值 答案：B 11、受控制器的操纵，使被控变量保持在设定值的物理量是（） 选项A）被控对象 选项B）设定值 选项C）操纵变量 选项D）测量值 答案：C 12、一阶环节的传递函数是（） 选项A）K/(Ts+l) 选项B）K/Tis
概念题 一、填空题 1、把输出量直接或间接地反馈到输入端，形成闭环参与控制的系统，称作 。 2、传递函数反映系统本身的瞬态特性，与本身参数和结构 ，与输入和初始条件 。 3、最大超调量只决定于阻尼比ξ，ξ越小，最大超调量越 。 4、已知系统频率特性为151 +ωj ，当输入为t t x 2sin )(=时，系统的稳态输出为 。 5、校正装置的传递函数为Ts aTs s G c ++= 11)(，系数a 大于1，则该校正装置为 校正装置。 6、如果max ω为)(t f 函数有效频谱的最高频率，那么采样频率s ω满足条件 时，采样函数)(*t f 能无失真地恢复到原来的连续函数)(t f 。 二、单选题 1、闭环控制系统的控制方式为 。 A. 按输入信号控制 B. 按扰动信号控制 C. 按反馈信号控制 D. 按偏差信号控制 2、2、下面说法正确的是 。 A. 传递函数反映了系统的物理特性 B. 传递函数取决于系统的结构和参数 C. 传递函数与输入信号有关 D. 传递函数与初始条件有关 3、某一系统在单位速度输入时稳态误差为零，则该系统的开环传递函数可能是 。 A. 1+Ts K B. ))((b s a s s d s +++ C. )(a s s K + D. ) (2a s s K + 4、已知单位反馈系统的开环奈氏图如图所示，其开环右半S 平面极点数P=0，系统型号1v =，则系统 。 A.稳定 B.不稳定 C.临界稳定 D. 稳定性不能确定 5、串联滞后校正是利用 ，使得系统截止频率下降，从而获得足够的相角裕度。 A ． 校正装置本身的超前相角 B ．校正装置本身的高频幅值衰减特性 C ．校正装置本身的超前相角和高频幅值衰减 D ．校正装置富裕的稳态性能
自动化系统的日常维护和管理 污水处理厂自动化仪表的日常维护、保养、定期检查、标定调整，是保证其正常运行的重要条件。自动化仪表设备的种类较多，校准、调整方法各异，因此对于每种具体的仪表，应按照各自的操作、维护手册来进行。这里仅作一般性的介绍。 １、档案资料管理 一台仪表的资料、档案是否齐全，对于日常维护、故障判断有重要作用。档案资料包括以下内容。 １）、仪表位号（编号）； ２）、仪表型号、生产厂； ３）、安装位置； ４）、测量范围； ５）、投入运行日期； ６）、检验、标定记录（标定日期、方法、精度校验记录）； ７）、维修记录（包括维修日期、故障现象及处理方法，更换部件记录）。 8）、日常维护记录（零点检查，量程检查，外观核查，泄漏检查，清洗情况）。 9）、原始资料存档（应包括：a、自动控制及监视系统安装应有设备平面布置图、接线图、安装图、系统图以及其他必要的技术文件；b、自动控制及监视系统的软件、硬件设计图、清单、设计说明及有关文件；c、自动控制及监视系统中所用材料、产品质量合格证书、性能
检测报告、进场验收记录及复验报告；d、施工记录和监理检验记录）。２、日常维护、保养及检修 对于每台具体的仪表，应按照生产厂家提供的维修与维护说明书、手册来进行。一般来说，日常维护工作分为四个部分，即：每日巡视检查；清洗，清扫；校验与标定；检修与部件更换。 １）、巡视检查，检查内容主要是看仪表引压管道有无泄漏。用肥皂水检查气动仪表接头有无泄漏，就地显示值是否异常。怀疑某台仪表指示异常时，可用便携式仪表测量与其对照，或根据实际工艺情况判断。冬季检查时，应检查仪表保温拌热情况是否良好，冷凝水是否应该排放，接线是否松动，供电电源是否稳定等。 ２）、清洗与清扫，对于某些仪表，如溶解氧分析仪、浓度计（SS）、ｐＨ计等，探头部分的清洗工作是十分重要的。对于需要定期清洗的仪表，应列出清洗计划，定期按照要求进行清洗。清扫应包括对仪表本体部分进行的清扫、擦除尘土、清扫仪表箱内的杂物。 ３）、校验与标定，测量仪表都应该定期对其零点、量程进行检查、校验。根据检查情况，对仪表进行零点量程的调整。调整时，应严格按照产品说明书的要求进行接线，所使用的标准仪表的精度应高于被测仪表二至三个等级。如对于１．５级的被测仪表，应选择至少精度为３．５级的标准仪表来对它进行检验。对于水质分析仪表的标定、校验，应按照其说明书要求，配制相应的溶液或试剂，按照其要求的方法进行校验工作。校准、校验周期随仪表厂家类型的不同而不同。对于测量（如温度、压力、液位、流量）仪表至少应半年做一次零点
《过程控制工程》期末复习题 一、（每空1分）填空题： 1、对于一个比例积分微分（PID）控制器来说，积分时间越小则积分作用越；微分时间越小，则微分作用越。 2、三种常用的均匀控制方案包括、、。 3、常规PID控制器中的P指作用、I指作用、 D指作用。 4、用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备，其中输送液体并提高其压头的机械称为，而输送气体并提高其压头的机械称为。 5、工程上常用的几种整定PID控制器参数的方法是、、、 。 6、请举出我们曾经学过的三种复杂控制系统：、、。 7、比值系统控制系统从结构上可分为四种，分别是开环比值控制系统、、 、四种。 8、调节阀的固有流量特性主要有、、、 四种。 9、比值系统控制系统从结构上可分为四种，分别是开环比值控制系统、、 、四种。 10、单回路控制系统一般由、、、四个环节组成 11、常见的传热设备有、、等。 12、要消除系统的稳态误差，通常选用控制器。 13、用来评价控制系统性能优劣的阶跃响应曲线性能指标分别是、、、振荡频率和回复时间等。 14、工程上进行PID控制器参数整定时，随动系统的控制品质要求衰减比为，定值系统中控制品质要求衰减比为。 15、常见的传热设备有、、等。 16、精馏装置一般由、、、等设备组成。精馏塔产品质量指标选择有直接产品质量指标和两类。
二、选择题（10分，每小题2分） 1、成分、温度调节系统的调节规律，通常选用（）。 A. PI B. PD C. PID 2、自动控制系统中控制器正、反作用的确定是根据（）。 A．实现闭环回路的正反馈。 B．实现闭环回路的负反馈。 C．系统放大倍数恰到好处 D．生产的安全性。 3、单纯的前馈调节是一种能对（）进行补偿的调节系统。 A．测量与给定之间的偏差 B．被调量的变化 C．干扰量的变化 4、分程控制系统常要加装（）来达到分程的目的。 A．调节器 B.变送器 C.阀门定位器 5、在某一分离异丁烷与正丁烷的精馏塔中，微小的压力波动也会影响温度的变化，同时压力波动引起的各板上温度变化的方向是一致的，此时应选择（）作为间接质量指标进行控制。 A．灵敏板温度 B.温差 C.双温差 6、如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同（如均为二阶对象），甲采用PI作用调节器，乙采用P作用调节器。当比例带的数值完全相同时，甲，乙两系统的振荡程度相比 A. 甲系统振荡程度比乙系统剧烈。 B. 乙系统振荡程度比甲系统剧烈。 C. 甲、乙两系统的振荡程度相同。 7、定值控制系统是（）环调节，单纯的前馈控制系统是（）环调节。 A．开，闭 B．闭，开 C．开，开 D．闭，闭
《运动控制系统》课程设计报告 时间2014.10 _ 学院自动化 _ 专业班级自1103 _ 姓名曹俊博__ 学号 指导教师潘月斗 ___ 成绩 _______
摘要 本课程设计从直流电动机原理入手，建立V-M双闭环直流调速系统，设计双闭环直流调速系统的ACR和ASR结构，其中主回路采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电，触发器采用KJ004触发电路，系统无静差；符合电流超调量σi≤5%；空载启动到额定转速超调量σn≤10%。并详细分析系统各部分原理及其静态和动态性能，且利用Simulink对系统进行各种参数给定下的仿真。 关键词：双闭环；直流调速；无静差；仿真 Abstract This course is designed from DC motor, establish the principles of V-M double closed loop DC speed control system design, the double closed loop dc speed control system and the structure, including ACR ASR the main loop thyristor three-phase bridge type all control the power supply and trigger the rectifier circuit KJ004 trigger circuit, the system without the static poor; Accord with current overshoots sigma I 5% or less; No-load start to the rated speed overshoot sigma n 10% or less. And detailed analysis of the system principle and the static and dynamic performance, and the system of simulink to various parameters set simulation. Key Words：double closed loop；DC speed control system；without the static poor；simulation
《 自动控制原理B 》 试题A 卷答案 一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1．若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s +，则该系统的闭环特征方程为 ( D )。 A ．(1)0s s += B. (1)50s s ++= C.(1)10s s ++= D.与是否为单位反馈系统有关 2．梅逊公式主要用来（ C ）。 A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹 3．关于传递函数，错误的说法是 ( B )。 A.传递函数只适用于线性定常系统； B.传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响； C.传递函数一般是为复变量s 的真分式； D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 4．一阶系统的阶跃响应（ C ）。 A ．当时间常数较大时有超调 B ．有超调 C ．无超调 D ．当时间常数较小时有超调 5. 如果输入信号为单位斜坡函数时，系统的稳态误差为无穷大，则此系统为（ A ） A ． 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共10分） 1．一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：___稳定性、快速性、__准确性___。 2.对控制系统建模而言，同一个控制系统可以用不同的 数学模型 来描述。 3. 控制系统的基本控制方式为 开环控制 和 闭环控制 。 4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ，反馈通路的传递函数为()H s ，则系统 的开环传递函数为()()G s H s ，系统的闭环传递函数为 () 1()() G s G s H s + 。 5 开环传递函数为2(2)(1) ()()(4)(22) K s s G s H s s s s s ++= +++，其根轨迹的起点为0,4,1j --±。 6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时，在单位阶跃输入信号作用下，最大超调量将 增大 。 7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 积 。 三、简答题（本题10分） 图1为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？
自动控制系统管理 控制系统主要包括DCS控制系统、PLC可编程控制器、闭路控制计算机系统、汽车装车站以及在先进过程控制中使用的上位计算机等。 一、电仪工段应加强对系统的日常维护检查，根据责任区划分进行点检和定期维护。 二、系统周检发现的问题，应及时填写缺陷记录，并立刻组织人员处理解决。 三、由电仪工段专业人员按照实际进行备品备件储备，并定期对软件进行备份。 四、岗位操作人员必须认真执行操作规程，爱护机器设备,严禁任何人运行与系统无关的软件，计算机必须专人操作，严禁串用或随意调整,操作人员和其他非电脑维护人员不得更换
电脑硬件和软件，严禁使用来历不明的软件、光盘和其它有可能带来病毒的工具，严禁使用系统电脑进行上网。 五、工艺参数、联锁设定值的修改，要由生产部门提出申请或办理联锁工作票后（申请和工作票要由生产部审批），由电仪专业人员或厂家人员进行修改并做好记录。 六、非工作人员未经批准严禁进入控制室，控制室人员应按规定着装。进入控制室作业人员必须采取静电释放措施，消除人身所带的静电 七、控制室内严禁吸烟，严禁带入易燃易爆和有毒物品，不得在控制室吃东西，机柜上下不得堆放杂物。 八、控制室内必须经常清扫，消防、安全设施要齐全，并定期进行检查。 九、系统供电及接地系统必须符合标准，UPS电源是过程控制计算机系统的专用电源，室内的维修用电、吸尘器、电风扇、空调机用电及其他临时性用电一律不得接入计算机电源系统。
十、非专业人员不得私自运行其他与生产无关的操作。操作人员和其他非电脑维护人员不得私自退出监控系统，未经许可，任何人不得随便支用电脑设备。 十一、工控电脑是我公司生产控制和管理的核心，凡因个人原因所造成的事故，要严格追究其责任事故。
昆明理工大学过程控制系 统期末复习题 Modified by JEEP on December 26th, 2020.
一、填空（每空1分，共20分） 1、自动控制系统按给定值不同分类,可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统三种类型。 2、比例控制规律的优点是控制及时、积分控制规律的优点是消除余差、微分控制规律的特点是超 前控制。 3、自动控制系统中LT表示液位变送器，LRC表示。 5、控制器的工作状态有气开式和气关式。 7、自动控制系统是由控制对象、测量变送器、控制器、控制阀四部分组成。 8、气动控制阀开关形式有气开式和气关式。 1、、串级控制系统中副控制器的正反作用方式由和 决定的。 2、控制阀的选择主要从结构类型、流量特性、口径和作用方式四个方面考虑。 3、简单控制系统是由一个测量元件、一个变送器、一个控制器、一个控制阀和 一个被控对象组成的闭环负反馈系统。 4、比值控制系统的类型有开环比值、单闭环比值、双闭环比值和变比值控制系统。 5、DDZ-Ш仪表输出信号为4--20m A DC或1--10 VDC。 6、控制器的工作状态有气开式和气关式。 7、控制器的作用方式有正作用和反作用。 二、分析说明（共35分） 1、举一个串级控制系统的例子，并说明使用串级控制系统的场合（10分） 2、举一个前馈-反馈控制系统的例子，并说明前馈使用的场合（10分） 2题图左划横线是 1.是，系统中存在频繁且幅值大的干扰可测但是不可控，对被控变量影响较大，采用反馈控制难以克服，但工艺上被控变量的要求又比较严格，可以考虑引入前馈回路来改善系统的品质 2.当采用串级控制系统仍不能把主要干扰包含在副回路中时，采用前馈——反馈控制系统， 可获得更好的控制效果。 3.当对象的控制通道滞后大时，反馈控制不及时，控制质量差，可采用前馈——反馈控制统， 以提高控制的质量。 3、下图为取暖锅炉液位的控制方案，分析控制阀的开关形式（说明依据），判断控制器的正反作用（写明判断过程）。说明什么是被控变量、操纵变量、干扰分析控制过程（15分）
电力拖动自动控制系统复习（14电气工程本） 一．题型 填空（20）、选择（10）、简答（30）、计算（40） 二．各章节内容提要 （一）绪论——基本概念 1.运动控制系统的组成（电动机、功率放大与变换装置、控制器、相应的传感器）【P1】【填空】 2.直流电机的数学模型简单，转矩易于控制。交流电机具有结构简单等优点，但其动态数学模 型具有非线性多变量强耦合的性质。【P3】【填空】 3.转矩控制是运动控制的根本问题，磁链控制与转矩控制同样重要。【P5】【填空】 4.典型的生产机械负载转矩特性主要包含恒转矩负载特性、恒功率负载特性、风机与泵类负载 特性。【P5】【填空】 （二）第2章 1．基本概念 （1）直流调速转速公式、方法。【P7】【填空】 公式：方法：1）调节电枢供电电压U； 2）减弱励磁磁通； 3）改变电枢回路电阻R （2）可控直流电源（G-M系统、V-M系统、PWM变换器）【P9】【填空】 （3）增设平波电抗器来抑制电流脉动，总电感量的计算。【P12】【选择题】 三相桥式 三相半波 单相桥式 （4）失控时间的选择【p15】【选择题】 整流电路形式最大失控时间 单相半波20 10 单相桥式（全波）10 5 三相半波 6.67 3.33 三相桥式 3.33 1.67 ★★★★（5）PWM调速系统的优越性表现【p16】【简答题】 ○1主电路简单，需要的电力电子器件少；
○2开关频率高，电路容易连续，谐波少，电动机损耗及发热都较小； ○3低速性能好，稳速精度高，调速范围宽； ○4若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强； ○5电力电子器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高； ○6直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高 （6）不可逆PWM系统中，γ与ρ的关系。【P17】 γ=ρ （7）泵升电压【P20】【填空题】 对滤波电容充电的结果造成直流侧电压升高 （8）调速系统的稳态性能指标S与D及相互之间的关系。【P21-22】【填空题】 ○1——额定负载时的最高和最低转速 => ○2最低速 => 空载转速 ○3例： ★★★★（9）开环系统与闭环系统比较（4点结论）【P29-30】【简答题】 ○1闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多。 ○2闭环系统的静差率要比开环系统小得多。 ○3当要求的静差率一定时，闭环系统可以大大提高调速范围。 ○4要取得上述三项优势，闭环系统必须设置放大器。 ★★★★（10）闭环系统能减少稳态转速降的实质问题是什么？结合图形分析【P31】【简答题】闭环系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降。 （11）反馈控制规律（3点）【P31】【简答题】 ○1比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统 ○2反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定 ○3系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度
《铁路车站自动控制系统维护》课程教学大纲 一、课程简介 《铁路车站自动控制系统维护》是铁道通信信号专业的一门重要的专业必修课，主要任务是使学生全面认识6502大站电气集中的设备组成及技术条件，电路工作原理，部分结合电路及联系电路以及电路故障分析。 二、课程教学目标 通过本课程的教学，使学生掌握车站信号自动控制设备的技术基础理论， 明确6502大站电气集中联锁设备的结构，完成联锁关系的基本原理，能运用所学的理论，分析设备故障的原因，提出排除故障的措施，能运用所学的基本知识，进行车站信号自动控制设备的简单施工配线。 ㈠知识教学目标 1、掌握车站信号自动控制设备的技术基础理论； 2、明确6502大站电气集中联锁设备的结构，完成联锁关系的基本原理。 ㈡能力教学目标 1．对6502电气集中的电路网络结构有一个总体把握，明确从办理进路到进路解锁全过程电路的大致动作程序； 2．能运用所学的理论，分析设备故障的原因，提出排除故障的措施； 3. 能运用所学的基本知识，进行车站信号自动控制设备的简单施工配线。 ㈢素质教育目标 1．具有热爱所学专业，爱岗敬业的精神和强烈的安全意识； 2．具有胜任铁路信号工作的良好的业务素质和身心素质； 3．具有较高的责任感，踏实、细致的工作作风及良好的分析能力和决策能力。 三、项目内容和要求
项目一联锁设备的操作使用 ⑴掌握车站联锁设备的组成 ⑵掌握6502 电气集中设备操作使用； ⑶掌握计算机联锁设备的操作使用； 项目二道岔控制设备维护与故障处理 ⑴了解直流道岔控制电路分析及故障处理； ⑵掌握交流道岔控制电路分析及故障处理； 项目三信号机点灯电路故障处理 ⑴掌握色灯信号机的检修测试； ⑵掌握信号点灯电路故障处理； 项目四6502电气集中设备维护 ⑴掌握进路选排电路分析及故障处理； ⑶掌握信号控制电路分析及故障处理； ⑷掌握锁闭与解锁电路分析及故障处理； 项目五计算机联锁设备维护 ⑴掌握计算机联锁基础知识； ⑵了解JD-IA型计算机联锁系统维护； ⑶了解EI32-JD型计算机联锁系统维护。 ⑷了解DS6-K5B型计算机联锁系统维护 ⑸了解TYKL-ADX型计算机联锁系统维护 ⑹了解LDJL-II型全嗲子计算机联锁系统维护 四、考核要求 1.本课程可采用闭卷/开卷考试，百分制。 2. 命题时，项目三、四、六、七、九、十一所占比例不低于（占) 70%。 3.评分方法:理论考试占总分值70%，日常成绩(含实训)占30%.
《过程控制工程》期末复习题答案 一、（每空1分） 1、强，弱 2、简单均匀控制，串级均匀控制，双冲量均匀控制 3、比例，积分，微分 4、泵，风机和压缩机 5、经验法、临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法 6、串级，前馈，比值，均匀，分程，选择性任选三个 7、单闭环比值控制系统、双闭环比值控制系统、变比值控制系统 8、线性型、等百分比（或对数）型、抛物线型、快开型 9、单闭环比值控制系统、双闭环比值控制系统、变比值控制系统 10、控制器、控制阀、受控对象、测量变送器 11、换热器、加热炉、锅炉（再沸器、冷凝器、加热器等） 12、比例积分（PI）控制 13、衰减比、超调量与最大动态偏差、余差 14、10：1，4：1 15、换热器、加热炉、锅炉、再沸器、冷凝器、加热器中任选三种 16、精馏塔塔身、冷凝器、再沸器、回流罐、间接产品质量指标 二、（10分）选择题 1、C 2、B 3、C 4、C 5、B 6、A 7、B 8、B 9、A 10、B 三、（每题5分） 1、 （1）副控制器的正反作用改变，而主控制器的正反作用不改变。 （2）调节阀口径由30变为20，则调节阀的静态增益Kv减小，为保证副回路的控制品质不变，则应该减小副控制器的比例度，积分时间不需要改变。由于主控制器对副回路中副对象、副回路控制阀具有鲁棒性，所以主控制器的比例度和积分时间不需要改变。 2、保证整个闭环构成一个负反馈。 3、分程控制是指用一个控制器来控制两个或两个以上的控制阀，每个控制阀工作在控制器的某个信号区间。 主要应用场合： （1）用于扩大调节阀的可调范围
（2）用于控制两种不同的工艺介质，以满足工艺生产的要求 （3）用于生产安全的防护措施 4、固定极限流量法和可变极限流量法。 固定极限流量法：可靠性高，投资少，适用于固定流量的场合 可变极限流量法：适用于压缩机负荷经常波动的场合。 5、所谓三冲量控制是指锅炉汽包液位控制系统中，分别引入汽包液位、蒸汽流量和给水流量三个信号，经过一定运算后，共同控制一只控制阀。 引入三冲量控制是因为汽包液位是系统的受控变量，是保证锅炉正常运行的必要指标。而锅炉的汽包液位存在严重的虚假液位情况，单纯根据汽包水位进行控制会导致汽包液位波动严重，控制效果差，甚至会影响事故。而这个虚假液位现象与锅炉的给水流量和蒸汽流量密切相关，引入蒸汽流量信号可以及时克服蒸汽流量波动对汽包水位的影响，并有效克服虚假液位引起的控制系统的误动作。引入给水流量信号可以及时克服给水压力变化对汽包液位的影响。 6、控制器的参数整定是指根据已定的控制方案，通过参数调整来确定控制器的最佳参数值，以使系统获得好的控制质量。 经验凑试法、临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法 7、一般水位特性，蒸气流量提高，导致水位下降。但汽包水位特殊，蒸气流量提高，饱和水迅速汽化，水容积增大，水位上升。与一般水位动态特性叠加，表现为水位先升后降，称为“虚假液位”。这种反相变化特性给控制带来困难，可以采用双冲量和三冲量控制。 8、对于具有积分作用的控制器，只要被调量与设定值之间存在偏差，其输出会不停地变化，如果由于某种原因导致偏差无法消除，则经过一段时间调节器的输出将进入深度饱和状态，是为积分饱和现象。 产生的条件（1）控制器有积分作用。（2）控制器输入偏差长期存在。 9、当压缩机的负荷降低到一定程度，气体的排出量会出现强烈的振荡，因而机身也发生剧烈振动，这种现象称为喘振。 10、前馈控制系统基于干扰调节，更及时，但对受控变量是开环控制，而且一种前馈控制系统只能克服一种干扰；反馈控制系统基于偏差调节，对受控变量是闭环控制，能够克服各种干扰。 11、凡是在控制系统中引入选择器的就称为选择性控制系统。 设计选择性控制系统时要考虑：正常控制的参数、极限保护参数、操作变量；调节阀的气开、气关形式；控制器的正反作用；选择器的类型等。 12、均匀控制的目的是实现前后设备在供求关系上达到相互协调，统筹兼顾（3分） 均匀控制的特点是（1）反映前后供求矛盾的两个变量都是变化的，且变化是缓慢的 （2）两个变量的变化均应保持在允许的范围内（2分） 13、一般水位特性，蒸气流量提高，导致水位下降。但汽包水位特殊，蒸气流量提高，意味着汽包 水位下降，饱和水迅速汽化，水容积增大，水位上升。与一般水位动态特性叠加，表现为水位
运动控制系统 实验指导书 赵黎明、王雁编 广东海洋大学信息学院自动化系
直流调速 实验一不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 一．实验目的 1．研究晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。 2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。 3．学习反馈控制系统的调试技术。 二．预习要求 1．了解速度调节器在比例工作与比例—积分工作时的输入—输出特性。 2．弄清不可逆单闭环直流调速系统的工作原理。 三．实验线路及原理 见图6-7。 四．实验设备及仪表 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—33(A)组件或MCL—53组件。 4．MEL-11挂箱 5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。 6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL—13组件）。 7．直流电动机M03。 8．双踪示波器。 五．注意事项 1．直流电动机工作前，必须先加上直流激磁。 2．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）。 3．测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。 4．三相主电源连线时需注意，不可换错相序。 5．电源开关闭合时，过流保护发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SB1
即可正常工作。 6．系统开环连接时，不允许突加给定信号U g起动电机。 7．起动电机时，需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底，以免带负载起动。 8．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。 9．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。 六．实验内容 1．移相触发电路的调试（主电路未通电） （a）用示波器观察MCL—33（或MCL—53，以下同）的双脉冲观察孔，应有双脉冲，且间隔均匀，幅值相同；观察每个晶闸管的控制极、阴极电压波形，应有幅值为1V～2V 的双脉冲。 （b）触发电路输出脉冲应在30°～90°范围内可调。可通过对偏移电压调节单位器及ASR输出电压的调整实现。例如：使ASR输出为0V，调节偏移电压，实现α=90°；再保持偏移电压不变，调节ASR的限幅电位器RP1，使α=30°。 2．求取调速系统在无转速负反馈时的开环工作机械特性。 a．断开ASR的“3”至U ct的连接线，G（给定）直接加至U ct，且Ug调至零，直流电机励磁电源开关闭合。 b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节三相调压器的输出，使U uv、Uvw、Uwu=200V。 注：如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源。以下均同。 c．调节给定电压U g，使直流电机空载转速n0=1500转/分，调节测功机加载旋钮（或直流发电机负载电阻），在空载至额定负载的范围内测取7～8点，读取整流装置输出电压U d 3．带转速负反馈有静差工作的系统静特性 a．断开G（给定）和U ct的连接线，ASR的输出接至U ct，把ASR的“5”、“6”点短接。 b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节U uv，U vw，U wu为200伏。 c．调节给定电压U g至2V，调整转速变换器RP电位器，使被测电动机空载转速n0=1500转/分，调节ASR的调节电容以及反馈电位器RP3，使电机稳定运行。 调节测功机加载旋钮（或直流发电机负载电阻），在空载至额定负载范围内测取7～8