最新自动浇花器原理汇总

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自动浇花器原理篇一

随着计算机的普及和现代网络技术的发展，虚拟办公技术已逐渐成熟，无纸化网络化办公模式是现代办公自动化的发展趋势。建立在网络上的办公软件是实现办公自动化和信息化最常用的应用软件，是人们处理日常信息的一种手段，熟练地使用常见办公软件是当前时代对大学生的基本要求。

办公软件是软件公司开发的专门用于现代日常办公事务处理的软件，处理功能包括文字处理,演示文稿的创建,数据库,网页制作等。随着网络应用的普及，办公软件的功能越来越强大。常见的办公软件有wps系列,microsoft office系列等，办公软件的发展帮助人们有效地提高了办公效率。

本章将分别介绍microsoft office 2003中的word和excel、powerpoint的基本应用方法。

5.1 概述

早在1979年，micropro软件公司（简称ws）是最早用于处理办公事务的文字处理系统，在20世纪80年代，汉化版的wordstar(cwd)在我国非常流行。

1989年，我国香港金山电脑公司退出了wps开发设计的软件，该软件是完全针对汉字数理开发设计的，在我国当时的软件市场上独占鳌头。1997年金山公司推出了基于windows系统的wps97。2001年5月，wps正式采用国际办公软件通用定名方式，更名为wps office。2005年推出了拥有完全自主知识产权的wps office2005。在随后的几年中，wps不断扩展和完善，作为民族产业的一个代表，在我国办公自动化市场上占有一席之地。

1990年microsoft公司推出了图形化操作系统windows3.0，英文版的microsoft word for windows随后诞生。microsoft公司对word的功能不断改进，先后推出word5.0,word6.0及相应的中文版。

在电子表格软件方面，1982年ibm公司发布了lotus1-2-3。microsoft公司又把word6,0和exce15.0集成在office4.0套装软件内，使其能相互共享数据，极大的方便了用户的使用。其后又相继发布了涵盖更多功能的office95,office97,office2000以及中文版。2003年11月，microsoft office2003在北京正式发布中文版，在随后的几年里，microsoft office的版本仍在不断的升级。

microsoft office从2003开始面向internet设计，强化了web工作方式，运用了突破性的智能化中文处理技术，属于第三代办公处理软件的代表产品，其内容包括文字处理,电子表格,数据库管理,多媒体演示文稿,行程安排,网页管理等。word excel 和powerpoint是microsoft office2003中最常用的应用软件。

microsoft word是文件处理软件，是office的主要程序。它在文字处理软件市场上拥有优势份额，它适宜windows和macintosh平台。 winter,staroffice,corelwordperfect和apple pages等。

自动浇花器原理篇二

在家中种植一些小盆栽，是一种另类的装饰品，但有一个问题却随之而来。那就是浇花问题。如何合理浇花？如何科学浇花？成为了爱花之人的烦恼了。

以现代水利和微电子技术为基础，采用国际最先进的智能微滴灌技术，由功能强大，设置灵活多样的交流控制器自动控制替代人工浇水。[1]根椐植物属性和花盆大小设置微滴管及浇花时间，每天最多设定10组开关，最少时间段为1分钟，最长时间任意设定。可对15盆盆栽植物自动浇灌，水通过滴箭，慢慢渗入花的根部确保植物花卉获取充分的养份。适用于普通家庭的小型花奔养殖。

虽然上述办法既方便又科学，但在我心中，如果能亲手做一个自动浇水器的话，小盆栽也会感到主人对它的爱。但其实在此次制作中，我除了了解如何制造其他更科学自动浇水器的方法，还了解它对花好处以及其物理原理，也好好的上了一堂物理课了，而这堂课与力学原理有关。

先把一个盆子放在一个小凳子上，比花盆高就可以了，再找一根布条，中间有打结的也没关系。一边放在水盆里，一边放在你要浇水的花盆泥土里，这样只要水盆里有水，你的花就不会干死。如果水多，你可以一盆水里多放几个布条连接到不同的花盆里，前提是保证水盆里的水。这个窍门的原理是“虹吸原理”。虹吸原理的概述是，虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱压力差，使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等。容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。但是利用虹吸原理必须满足三个条件，1、管内先装满液体；2、管的最高点距上容器的水面高度不得高于大气压支持的水柱高度；3、出水口比上容器的水面必须低。这样使得出水口液片受到向下的的压强（大气压加水的压强）大于向上的大气压。保证水的流出。

这是一份有趣的寒假作业，不仅仅为自己上了一堂物理课，还让我心爱的小盆栽感受到科学的魅力。以后在家中种植一些小盆栽，成为一种装饰品，所有的问题都迎刃而解。如何合理浇花？如何科学浇花？不再成为爱花之人的烦恼了。

自动浇花器原理篇三

摘  要 自动拉制原理是自动化专业的重要主干课程，实验教学是提高理论基础知识教学效率、增强学生对控制系统深入认识的重要手段。针对原有实验课程体系中存在的内容少、形式单一的问题，从实验内容、实验模式、实验考核方式等方面进行改革，对实验教学体系进行充实和更新，可以培养学生综合设计、创新和独立解决工程问题的能力，同时为相关课程设计及后续课程学习、毕业设计打下坚实的基础。

关键词 自动控制原理;实验教学体系;虚拟实验系统;matlab

中图分类号：g642.423    文献标识码：b

1 前言

自动控制原理是自动化专业核心的基础理论课程，理论性较强，也具有很强的工程实际应用背景，其特点是概念抽象、数学知识含量大、计算繁杂，难教也难学。现有的自动控制原理实验教学为八学时matlab仿真验证型实验，实验内容简单、形式单一，学生只需要按部就班机械操作即可完成实验，虽然可以帮助学生加深对理论基础知识的理解，但不能起到培养学生主动探索与综合实践应用能力的作用。

增强实验教学效果，在实验环节充分调动学生的主动性，激发学生的实验热情，使学生能够牢固掌握自动控制原理的基本理论，同时具有设计、开发和综合自动控制系统的实践创新能力，是自动控制原理课程综合创新实验教学的改革方向和目标[1-2]。本文在总结实验教学经验的基础上，结合matlab在控制领域的强大功能，通过对自动控制原理课程实验教学体系的改革、完善和更新，提高学生的学习兴趣，可充分利用实验教学环节的优势，尽力将“难学”变成“易学”，培养学生分析与设计实际自动控制系统的能力，对提高实验及理论教学水平和质量具有重要意义。

2 建设目标及主要内容

在多年实验教学实践基础上，本文重新规划与自动控制原理课程理论教学相配套的实验教学内容，实验学时调整为14学时，同时增加自动控制原理课程设计（一周），构建由基础验证、综合设计和创新型设计实验组成的自动控制原理课程实验教学体系，所有实验内容的选择围绕系统的构建、性能分析、校正设计与实现进行。通过系统建模、时域/频域/复域特性分析内容的基础验证实验，熟悉和掌握典型系统的性能计算与分析方法;通过系统校正、综合设计实验，掌握如何建立给定自动控制系统的模型、按照给定的校正方式设计校正装置并对系统性能进行校验。同时，引入实际自动控制系统作为研究对象，通过创新型设计实验完成对系统的建模、性能分析及控制校正方式选择与设计实现，使学生对理论知识有更形象的理解，达到知识的融会应用、激发创新思维，提高学生的综合设计、创新和独立解决工程问题的能力。

自动控制原理实验教学体系构建的主要内容包括[3-5]：开发自动控制原理虚拟实验系统;创建综合设计与创新型实验;改革实验成绩考核方式;整理编写自动控制原理实验教材。

虚拟实验系统设计与实现  虚拟实验系统可以解决传统实验模式存在的实验测量误差大、复杂图线显示困难等弊端，能够直观地展现理论知识学习中的计算和曲线绘制过程，有利于加深学生对理论知识的学习和掌握，解决理论与实践脱节的问题，变被动为主动。同时，虚拟实验系统具有很强的可操作性，可以将学生在课程学习中难以理解甚至在课堂上没有学懂的知识图形化、具体化，也可以将教师从传统的纯黑板的教学模式中解放出来，很好地解决多媒体教学中可视化环节难以实现实时性和动态性的问題，让学生可以简单直接领会和理解课程学习中的重点与难点，为学生创造一种轻松而新颖的教学、学习环境[3]，为后续的综合性设计型实验奠定基础，有助于调动学生的积极性，将实验带来的教学效益发挥到最大化。

基于matlab gui具有对图形和数据的处理优势大、对控制系统分析计算方便的优点[6]，本文设计和实现基于matlab gui的自动控制原理虚拟实验系统，包括八个模块，分别是系统建模、时域分析、根轨迹分析、频域分析、控制系统校正、离散系统分析、非线性系统分析和综合设计实验，如图1所示。实验5～8为新增实验内容，调整后的实验项目内容上涵盖了自动控制原理课程的全部内容，使学生能够更全面地掌握相关知识点，旨在提高学生的分析和设计系统的能力。

综合考虑实验内容学习、实验操作、人机交互等因素，虚拟实验系统的总体设计框图如图2所示，平台整体搭建主要包括主界面、实验模块选择界面和各模块子系统界面三部分，设计力求直观、简单、方便，让学生可以快速找到相关功能并进行操作。在设计界面时，利用多个静态文本框（static text）来显示主题，利用按钮（push button）來选择相关操作，利用可编辑文本（edit text）来进行参数的输入，利用axes来实现图片或运行曲线的显示。

虚拟实验系统运行后首先进入主界面，进行“使用说明”“开始实验”“实验报告要求”和“退出”四项选择，选择“开始实验”后进入实验模块选择界面，可进行八个实验模块的选择与切换，选择其中某一模块后进入实验子系统模块界面，可进行实验目的、知识讲解、例题讲解、实验内容的相关学习。同时，每个实验子系统模块均设置有对实验内容演示说明的选项，使学生明确实验所需实现的功能和应达到的实验效果。

如实验5“控制系统校正”中的串联校正分析演示，选择后界面如图3所示，输入待校正系统开环传递函数（分子、分母系数）及系统性能指标要求：开环增益k=10，截止频率ωc≥4.4 rad/s，相角裕度γ（ωc）≥45°，幅值裕度h≥10 db，可通过选择“待校正系统分析”（图3中蓝色按钮）计算校正前系统性能指标，并在界面左上部绘制出校正前系统的开环对数频率特性曲线，可得γ（ωc）=17.96°，ωc=3.08 rad/s，可知均不满足要求。

通过选择“系统校正”可实现串联校正元件传递函数设计，给出其分子、分母系数，由图3可知，为串联超前校正。同时，在界面左上部绘制校正前后系统的开环对数频率特性曲线（校正前为实线，校正后为虚线），计算校正后系统的性能指标，可得γ（ωc）=49.34°，ωc=4.4 rad/s，h=+∞，各项指标均满足设计要求。系统在输入不正确及校正完成后能给予相应提示，如图3中红色文字所示。

对实验方式的改革  自动控制原理的实验方式由原有的单一基础验证型实验转变基础验证型、综合设计型、创新型实验项目相结合的实验体系。原有的实验方式中，学生对数学模型难以建立直观的概念，只停留在理论层次，很难建立抽象的数学模型与实际物理系统之间的联系。新的实验体系中增加了创新型实验作为课程设计的内容，以磁盘驱动读取系统、加热炉炉温控制系统这些实际的物理系统作为研究对象，通过分析系统的组成与变量之间的关系建立数学模型，进行性能分析，根据设计要求灵活构建解决方案并进行校正设计，使学生能利用理论知识解决实际工程问题，注重控制理论的工程意义和实用性，培养学生的自学能力、分析解决问题的能力和综合应用、独立创新设计与实践的能力。

对考核方式的改革  在原有考核方式中，实验成绩由教师根据学生的考勤、实验报告两部分给出。由于验证型实验的结果通常是唯一的，这导致部分学生不认真做实验，甚至玩手机或上网混时间，通过抄袭其他学生的实验结果或报告，获得与认真独立完成实验的学生相同的实验成绩。在新的实验体系中，加强了对实验前预习的要求，实验完成前提交预习报告。同时，教师针对每个模块的实验操作设计5～10个思考题，实验完成后由学生当场回答其中的2～3个问题[3]。由于综合性创新型实验设计方案的多样化，在考核过程中，教师不仅考核学生的调试过程与实验结果，同时考核他们的设计依据，并要求对出现的问题给出合理解释。同时，将原有的实验成绩占总成绩的10%增加到20%，加强学生对实验的重视度。实验的最终评分根据考勤、预习报告、实验操作与回答问题情况、实验报告综合给出，从根本上调动了学生的学习积极性和主动性，可以反映学生的真实水平，杜绝学生的抄袭问题。

实验教材编写  为配合实验内容和实验方式的改革，根据实际情况，在总结原有零散的实验讲义的基础上，结合虚拟实验系统的相关功能，编写教材《自动控制原理实验指导》，对实验目的、实验原理、实验内容进行详细说明，循序渐进引导学生学习实验相关的知识并通过实例帮助学生更好地理解实验原理，从而有针对性地完成所规定的实验内容。同时，实验教材对实验报告提出具体要求，要求学生按照实验指导书进行预习，引发学生思考，提高学生的学习兴趣和参加实验的学习热情。

3 结语

本文配合自动控制原理实验教学体系改革的相关项目，以培养学生创新能力为目标，构建和充实由基础验证、综合设计和创新型设计实验组成的自动控制原理实验课程教学体系。新的实验体系实施以后，在以下几方面取得很好的效果。

1）学生可以更好地理解课堂内所学习理论知识，培养对实验的学习兴趣和主动性，希望有更多的机会能参加实践，提高动手能力。

2）理论与实践相结合的创新设计实验有一定难度，但学生通过实验设计不仅可以更深刻地理解与直观地认识控制系统的基本原理，而且可以提高分析解决问题的能力以及团队合作精神。

3）完善后的实验成绩考核方式，能更准确客观地反映学生的真实学习状况和水平，受到学生好评。

4）自动控制原理虚拟实验系统整体运行良好，达到设计的目标要求，结合教学实践表明，系统可解决传统教学实验中实验设备数量不足、知识讲解抽象、学生理解困难等问题，具有上手快、操作简单、结果显示直观等优点，起到提高学习质量的作用。

5）完备的自动控制原理实验教材，能帮助学生更好地在实验前做好预习工作，明确实验任务和目标，给学生时间去思考问题，通过查阅文献或与同学交流解决问题，为顺利完成实验打下良好的基础。

完善后的实验教学体系，对于培养学生规范、严谨的科学实验态度，提高灵活运用理论知识的综合能力大有帮助，为相关课程设计、毕业设计打下坚实的基础，同时有助于强化实验教学效果，提高实验教学质量。

参考文献

自动浇花器原理篇四

摘要：中性点经消弧线圈接地方式几十年来在我国10-35kv电网上得到了广泛的应用，也积累了大量的运行经验。而本站又采用了消弧线圈自动调谐及接地选线成套装置，补偿的有效性大大提高，也显著提高了接地选线的准确性和可靠性。本文章对消弧线圈接地的优越性和该装置的准确选线的原理做了具体分析。

中图分类号：s611文献标识码：
a

引言

配网系统中，中性点接地方式正确选择非常重要，能够直接影响到：供电可靠性；
线路和设备的绝缘水平；
单相短路电流对设备的损伤程度；
继电保护装置的功能；
对通信和信号系统的影响等。目前10~35kv电网采用较多的方式主要有不接地、经消弧线圈接地和经电阻接地等。本站10kv中性点接地采用的是经消弧线圈接地，采用的装置是上海思源电气有限公司生产的“xhk- ⅱ-zp+型消弧线圈自动调谐及接地选线成套装置”。此装置是并联中电阻技术，实现快速补偿和准确选线的完美结合，该选线方法的准确性达到了100%，真正实现“选线inside”。

一、中性点经消弧线圈接地方式

为了减少单相接地的电容性电流，从二三十年代就应用了消弧线圈。它接在供电变压器的中性点，目的是使经消弧线圈流入接地弧道的电感性电流抵消经全相流入该处的电容性电流。从而使接地大大减小。

图（1）消弧线圈

如图所示，流过接地弧道的电流也由电容电流ic和电感电流il组成，它们可互相抵消。这就促使电弧自动熄灭。经消弧线圈接地方式的优点是一方面和不接地方式一样，可带着单相接地故障运行一段时间（小于2小时），另一方面它又降低了由单相接地发展为二相短路的概率。

二、消弧线圈的种类

按改变电感方法的不同，消弧线圈可分为四类:(1)有分接头可调匝数的；
（2）可动铁芯或可调气隙的；
（3）有直接偏磁的；
（4）其他类型的。

（1）可调匝式消弧线圈

目前我国电网中的消弧线圈都是调匝式的，国外绝大多数也是这样的。有载调匝式消弧线圈是一带铁芯的电感线圈，设有多档位分接头，通过有载开关调整分接头的位置，来改变消弧线圈的电感量。

消弧线圈接在变压器或发电机的中性点上，当系统发生单相接地时，消弧线圈提供的感性电流与系统的电容电流相位相反，接地弧道中的残流即为电感电流与电容电流的差值。调整电感电流，就可以使接地残流达到最小值，从而消除接地过电压。

消弧线圈的补偿是预补偿，即在系统发生单相接地前，消弧线圈已处于最佳补偿状态，这也是现在的补偿装置所普遍采用的方式。

从补偿效果来看，调匝式消弧线圈装置是最理想的消弧线圈装置，因为它结构简单，调节原理清晰，补偿速度快，不会产生谐波。对瞬时性单相接地故障具有快速补偿能力（预调节），极大地减少了系统由瞬时性单相接地故障发展成永久接地故障的几率，系统安全可靠。

式中：w—消弧线圈的容量，kva

ic—电容电流，a

un—系统标称电压，kv

（2）可调气隙式消弧线圈

可调气隙式消弧线圈的工作原理是靠移动插入线圈内部的可动铁芯来改变磁导率从而改变线圈电感的。从理论上来讲这种消弧线圈的电感可连续调节，但实际上因为机械的惯性和电机的控制精度问题在工程中做不到。其主要缺点是响应慢，动作时间取决于可动铁芯的移动时间，可致数十秒；
在额定电压下调节电感时噪音相对较大，有时会因脏污引起机械上动作失灵。

（3）直流偏磁式消弧线圈

直流偏磁式的消弧线圈靠改变直流励磁电流来调节电感，是连续可调的。目前还没有成熟产品，国际上也很少使用。

除上述常见的消弧线圈外，还有其他类型的可调消弧装置，其共同点是利用晶闸管。例如，利用一台电感不变的消弧线圈，与它并联一台变压器，在其低压二次侧接几组电容器组，通过晶闸管控制接入电容器组的组数就可调节从消弧线圈两端看的等值电感量。目前这种消弧线圈也缺乏工程应用的实践经验。

消弧线圈的自动调谐是靠自动装置按电网电容的变化改变消弧线圈的电感，使单相接地电容电流得到电感电流的有效补偿。一般是在单相故障发生之前，也即在正常运行状态下预先调节消弧线圈电感，且与电网对地电容形成串联谐振。

控制器以脱谐度和残流作为是否需要调节消弧线圈补偿电流的判断依据。投运前先将脱谐度和接地残流设定为某一个范围，当系统的脱谐度或残流超出此范围，控制器发出指令，调整消弧线圈的档位，使调整后的脱谐度及残流满足要求。

计算脱谐度和残流的公式如下：

ε= / iciδ= il-ic

其中ε为脱谐度，iδ为残流，il为消弧线圈电感电流，ic为电网的电容电流。

由上述公式可知，只要测量出电网的对地电容电流，即可根据电网的脱谐度和残流的设定值计算出消弧线圈的电感电流，从而确定补偿档位。本装置采用预调节方式，补偿档位确定后，控制器立刻将消弧线圈调节至相应档位。因此，关键是测量电容电流。当系统正常运行时，其零序回路的等值电路图，如图（2）所示。

u0：系统的不对称电压；

c：系统对地的等效电容；

r：回路电阻；

l：有载调节消弧线圈。

图（2）系统的零序等效电路

0=1 [r+j（xl1-xc）](1)

0=2[ r+j（xl2-xc）](2)

由(1)和(2)即可求出r和xc：ic=

控制器以脱谐度和残流为判断依据的，投运前先将脱谐度的范围设定为

ε=ε1~ε2，iδ= iδ1- iδ2，当系统的脱谐度、残流超出此范围，控制器发出指令，控制电机来调整消弧线圈的有载开关，使调整后的脱谐度及残流满足要求。

四、接地选线的原理

中性点经消弧线圈接地故障线路的选择是长期困扰供电系统的一道难题，国内外研究机构和生产厂家对此都进行了大量的研究并推出了基于不同选线原理的各种小电流接地系统故障选线装置。运行结果表明：现有的小电流接地选线装置均存在不同程度的不足，影响到装置选线的准确性。xhk- ⅱ-zp+型消弧线圈自动调谐及选线成套装置采用并联中电阻选线方法，在接地时短时投入并联电阻，投入时间不超过1秒，向接地点注入有功分量，使接地线路的电流幅值与相位都有很明显的变化，区别于其它正常线路。对金属接地、高阻接地和母线接地，都可以准确的选出接地线路。这种选线方法，与以往的小电流选线相比，选线时流入接地点的电流幅值大、相位变化明显，选线准确率为100%。普通选线保留了以前的人工智能、零序阻抗变化、谐波变化、五次谐波等多种选线算法进行表决的综合选线方法，避免了同类装置的不足之处显著提高了接地选线的准确性和可靠性。

单相接地发生后，系统等效电路见图（3），通过理论计算得到各回出线线路系数k和电阻投切有关的系统系数б，根据系数б判定是母线接地还是非母线接地，通过线路系数k找出接地故障线路。

图（3）并聯中值电阻选线等效图

其中系数：б=

式中为第i条线路并联电阻投切前后的零序电流的变化量，而为第j条线路并联电阻投切前后的零序电流的变化量。

线路系数k由以下式子确定：

式中：gd为接地导纳

g0为并联电阻导纳

x为对地总电容导纳-消弧线圈导纳

k的实际意义为故障线路和正常线路零序电流之比

统电容电流的实际大小，g0的取值保证在线路发生单相接地时，故障线路比正常线路零序电流有着明显增大。如果是母线接地，各地线路零序电流增加的比率相同，k值趋近于100%。

中性点装设消弧线圈之后，当系统发生单相接地时，经消弧线圈补偿之后的接地点残流通常小于5a，出线零序ct二次侧电流很弱，容易受到干扰影响选线的准确性。并联电阻后，增加了零序电流的有功分量，采用独特的dk选线法（专利号为：zl022153373）使选线准确率确实达到100%。dk选线方法克服了残流增量法接地后调整消弧线圈以及对高阻接地选线不准的缺点，能够正确对金属接地、高阻接地和母线接地进行选线，甚至不需要知道零序ct的极性，对极性难以判断的出线也可以正确选线，选线准确性达到100%。调匝式消弧线圈并联中电阻选线方式，综合了调匝式消弧线圈补偿速度快和电阻选线两种方式的优点，既保持了电阻接地可以准确选线的优点，又可以减少接地点残流，预调式补偿方式的消弧线圈还限制弧光接地过电压，确保对瞬时性接地进行有效补偿和对于永久性接地故障准确选线，必要时可以跳闸。

现场试验结果表明：在各种线路接地试验中，并联中电阻选线能够显著增加故障线路零序电流，选线全部正确，相对其它同时参加试验的选线装置，该装置的选线性能远为优越。并联电阻投运时，对系统无冲击，并能进一步降低中性点电压，不会影响设备安全运行。

小电流接地选线模块配在控制器内部，通过计算分析故障时的零序电压电流参数，判断接地线路。可以选配继电器输出模块，根据保护需要可迅速切除故障线路。

结语

综上所述，在10-35kv电网中线路单相接地的现象是一个常见的问题，国内外普遍采用的是中性点经消弧线圈接地且自动调谐的方法；
科学选线，应用新技术新设备，减少单相接地故障的发生，确保配电网安全、经济和稳定运行。

参考文献：

[1]李福寿.消弧线圈自动调谐技术讲义.2002.01.

自动浇花器原理篇五

自动控制原理简答题 47、传递函数：传递函数是指在零初始条件下，系统输出量的拉式变换与系统输入量的拉式变换之比。

48、系统校正：为了使系统达到我们的要求，给系统加入特定的环节，使系统达到我们的要求，这个过程叫系统校正。

49、主导极点：如果系统闭环极点中有一个极点或一对复数极点据虚轴最近且附近没有其他闭环零点，则它在响应中起主导作用称为主导极点。

51、状态转移矩阵：，描述系统从某一初始时刻向任一时刻的转移。

52、峰值时间：系统输出超过稳态值达到第一个峰值所需的时间为峰值时间。

53、动态结构图：把系统中所有环节或元件的传递函数填在系统原理方块图的方块中，并把相应的输入输出信号分别以拉氏变换来表示从而得到的传递函数方块图就称为动态结构图。

54、根轨迹的渐近线：当开环极点数 n 大于开环零点数 m 时，系统有n-m 条根轨迹终止于 s 平面的无穷远处，且它们交于实轴上的一点，这 n-m 条根轨迹变化趋向的直线叫做根轨迹的渐近线。

55、脉冲传递函数：零初始条件下，输出离散时间信号的z变换与输入离散信号的变换之比，即。

56、nyquist判据（或奈氏判据）：当ω由-∞变化到+∞时， nyquist曲线（极坐标图）逆时针包围（-1，j0）点的圈数n，等于系统g(s)h(s)位于s右半平面的极点数p ，即n=p，则闭环系统稳定；
否则（n≠p）闭环系统不稳定，且闭环系统位于s右半平面的极点数z为：z=∣p-n∣ 57、程序控制系统: 输入信号是一个已知的函数，系统的控制过程按预定的程序进行，要求被控量能迅速准确地复现输入，这样的自动控制系统称为程序控制系统。

58、稳态误差：对单位负反馈系统，当时间t趋于无穷大时，系统对输入信号响应的实际值与期望值（即输入量）之差的极限值，称为稳态误差，它反映系统复现输入信号的（稳态）精度。

59、尼柯尔斯图（nichocls图）：将对数幅频特性和对数相频特性画在一个图上，即以（度）为线性分度的横轴，以 l(ω)=20lga(ω)（db）为线性分度的纵轴，以ω为参变量绘制的φ(ω) 曲线，称为对数幅相频率特性，或称作尼柯尔斯图（nichols图）
60、零阶保持器：零阶保持器是将离散信号恢复到相应的连续信号的环节，它把采样时刻的采样值恒定不变地保持（或外推）到下一采样时刻。

61、状态反馈设系统方程为，若对状态方程的输入量取，则称状态反馈控制。

四.简答题 62、常见的建立数学模型的方法有哪几种？各有什么特点？有以下三种：
(1)机理分析法：机理明确，应用面广，但需要对象特性清晰,(2)实验测试法：不需要对象特性清晰，只要有输入输出数据即可，但适用面受限,(3)以上两种方法的结合:通常是机理分析确定结构，实验测试法确定参数，发挥了各自的优点，克服了相应的缺点 63、pd属于什么性质的校正？它具有什么特点？ 超前校正。可以提高系统的快速性，改善稳定性 64、幅值裕度，相位裕度各是如何定义的？ , 65、典型的非线性特性有哪些？ 饱和特性、回环特性、死区特性、继电器特性 66、举例说明什么是闭环系统？它具有什么特点？ 既有前项通道，又有反馈通道，输出信号对输入信号有影响，存在系统稳定性问题。单调发散 单调收敛 振荡发散 等幅振荡 振荡收敛 68、减小系统在给定信号或扰动信号作用下的稳态误差的方法主要有那些？ ①、保证系统中各环节（或元件）的参数具有一定的精度及线性性；

②、适当增加开环增益或增大扰动作用前系统前向通道的增益；

③、适当增加系统前向通道中积分环节的数目；

④、采用前馈控制（或复合控制）。

69、连续控制系统或离散控制系统稳定的充分必要条件是什么？ 连续控制系统稳定的充分必要条件是闭环极点都位于s平面左侧；
离散控制系统稳定的充分必要条件系统的特性方程的根都在z平面上以原点为圆心的单位圆内。

70、非线性系统和线性系统相比，有哪些特点? 非线性系统的输入和输出之间不存在比例关系，也不适用叠加定理；
非线性系统的稳定性不仅与系统的结构和参数有关，而且也与它的初始信号的大小有关；
非线性系统常常会产生自振荡。

71、自动控制系统的数学模型有哪些? 自动控制系统的数学模型有微分方程、传递函数、频率特性、结构图。

72、定值控制系统、伺服控制系统各有什么特点？ 定值控制系统为给定值恒定，反馈信号和给定信号比较后控制输出信号；
伺服控制系统为输入信号是时刻变化的，输入信号的变化以适应输出信号的变化。

73、从元件的功能分类，控制元件主要包括哪些类型的元件？ 控制元件主要包括放大元件、执行元件、测量元件、补偿元件。

74、对于最小相位系统而言，若采用频率特性法实现控制系统的动静态校正，静态校正的理论依据是什么？动校正的理论依据是什么？ 静态校正的理论依据：通过改变低频特性，提高系统型别和开换增益，以达到满足系统静态性能指标要求的目的。

动校正的理论依据：通过改变中频段特性，使穿越频率和相角裕量足够大，以达到满足系统动态性能要求的目的。

75、在经典控制理论中用来分析系统性能的常用工程方法有那些？分析内容有那些？ 常用的工程方法：时域分析法、根轨迹法、频率特性法；
分析内容：瞬态性能、稳态性能、稳定性。

76、用状态空间分析法和用传递函数描述系统有何不同？ 传递函数用于单变量的线性定常系统，属于输入、输出的外部描述，着重于频域分析；
状态空间法可描述多变量、非线性、时变系统，属于内部描述，使用时域分析。

1滞后超前串联校正改善系统性能的原因。

1 惯性环节在什么条件下可以近似为比例环节。

2 列举3种非线性系统与线性系统特性的不同之处。

3 现实中，真实的系统都具有一定程度的非线性特性和时变特性，但是理论分析和设计经常采用线性时不变模型的原因。

4 零阶保持器传递函数中是否包含积分环节？为什么？ 36.为什么说物理性质不同的系统，其传递函数可能相同 ? 举例说明。

37.一阶惯性系统当输入为单位阶跃函数时，如何用实验方法确定时间常数t ？其调整时间ts和时间常数t有何关系，为什么？ 38.什么是主导极点？主导极点起什么作用，请举例说明。

39.什么是偏差信号？什么是误差信号？它们之间有什么关系? 40.根轨迹的分支数如何判断？举例说明。

36.传递函数是线性定常系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比，它通常不能表明系统的物理特性和物理结构，因此说物理性质不同的系统，其传递函数可能相同。（3分）举例说明(2分)略，答案不唯一。

37.常用的方法（两方法选1即可）：其单位阶跃响应曲线在 0.632（2.5分）稳态值处，经过的时间t＝t（2.5分）；
或在 t＝0处曲线斜率 k＝1/t，ts＝（3~4）t 38.高阶系统中距离虚轴最近的极点，其附近没有零点，它的实部比其它极点的实部的1/5还小，称其为主导极点。（2分）将高阶系统的主导极点分析出来，利用主导极点来分析系统，相当于降低了系统的阶数，给分析带来方便。（2分）
举例说明(1分)略，答案不唯一。

39.偏差信号：输入信号与反馈信号之差；
（1.5分）误差信号：希望的输出信号与实际的输出信号之差。（1.5分）
两者间的关系：，当时，（2分）
40.根轨迹s平面止的分支数等于闭环特征方程的阶数，也就是分支数与闭环极点的数目相同（3分）。举例说明(2分)略，答案不唯一。

36.开环控制系统：是没有输出反馈的一类控制系统。其结构简单，价格低，易维修。精度低、易受干扰。（2.5分）
闭环控制系统：又称为反馈控制系统，其结构复杂，价格高，不易维修。但精度高，抗干扰能力强，动态特性好。（2.5分）
37.答案不唯一。例如：即在系统的输入端加入一定幅值的正弦信号，系统稳定后的输入也是正弦信号，（2.5分）记录不同频率的输入、输出的幅值和相位，即可求得系统的频率特性。（2.5分）
38.0型系统的幅频特性曲线的首段高度为定值，20lgk0（2分）
1型系统的首段-20db/dec，斜率线或其延长线与横轴的交点坐标为ω1＝k1（1.5分）
2型系统的首段-40db/dec，斜率线或其延长线与横轴的交点坐标为ω1＝k2（1.5分）
39.根轨迹与虚轴相交，表示闭环极点中有极点位于虚轴上，即闭环特征方程有纯虚根，系统处于临界稳定状态，可利用此特性求解稳定临界值。（3分）
举例，答案不唯一。如求开环传递函数g(s)=k/((s+2))的系统稳定时的k值。根据其根轨迹与虚轴相交的交点，得到0k6。（2分）
40.1)当控制系统的闭环极点在s平面的左半部时，控制系统稳定；
（1分）
2)如要求系统快速性好，则闭环极点越是远离虚轴；
如要求系统平稳性好，则复数极点最好设置在s平面中与负实轴成±45°夹角线以内；
（1分）
3)离虚轴的闭环极点对瞬态响应影响很小，可忽略不计；
（1分）
4)要求系统动态过程消失速度快，则应使闭环极点间的间距大，零点靠近极点。即存5）在偶极子；
（1分）
5)如有主导极点的话，可利用主导极点来估算系统的性能指标。（1分）
36.开环控制系统和闭环控制系统的主要特点是什么？ 37.如何用实验方法求取系统的频率特性函数？ 38.伯德图中幅频特性曲线的首段和传递函数的型次有何关系？ 39.根轨迹与虚轴的交点有什么作用? 举例说明。

40.系统闭环零点、极点和性能指标的关系。

36. 1)各前向通路传递函数的乘积保持不变。（2分）
2)各回路传递函数的乘积保持不变。

（2分）
举例说明(1分)略，答案不唯一。

37.其极坐标图为单位圆，随着从0®¥ 变化，其极坐标图顺时针沿单位圆转无穷多圈。（2.5分）图略。（2.5分）
38.可采用以下途径：
1)提高反馈通道的精度，避免引入干扰;（1.5分）
2)在保证系统稳定的前提下，对于输入引起的误差，可通过增大系统开环放大倍数和提高系统型次减小。对于干扰引起的误差，可通过在系统前向通道干扰点前加积分增大放大倍数来减小;（2分）
3）采用复合控制对误差进行补偿。（1.5分）
39.开环不稳定的系统，其闭环只要满足稳定性条件，就是稳定的，否则就是不稳定的。（3分）举例说明答案不唯一略。（2分）
40.保留主导极点即距虚轴最近的闭环极点，忽略离虚轴较远的极点。一般该极点大于其它极点5倍以上的距离；
（2.5分）如果分子分母中具有负实部的零、极点在数值上相近，则可将该零、极点一起小调，称为偶极子相消（2.5分）
36. 方块图变换要遵守什么原则，举例说明。

37.试说明延迟环节的频率特性，并画出其频率特性极坐标图。

38.如何减少系统的误差? 39.开环不稳定的系统，其闭环是否稳定？举例说明。

40. 高阶系统简化为低阶系统的合理方法是什么？ 36.自动控制理论分为“经典控制理论”和“现代控制理论”，（1分）“经典控制理论”以传递函数为基础（1分），以频率法和根轨迹法为基本方法，（2分）“现代控制理论”以状态空间法为基础，（1分）。

37.要减小最大超调量就要增大阻尼比（2分）。会引起上升时间、峰值时间变大，影响系统的快速性。（3分）
38.系统特征方程式的所有根均为负实数或具有负的实部。(3分) 或:特征方程的根均在根平面（复平面、s平面）的左半部。

或:系统的极点位于根平面（复平面、s平面）的左半部 举例说明(2分)略，答案不唯一 39.对于输入引起的误差，可通过增大系统开环放大倍数和提高系统型次减小。（2.5分）
对于干扰引起的误差，可通过在系统前向通道干扰点前加积分增大放大倍数来减小（2.5分）。

40.如果开环零点数m小于开环极极点数n，则（n-m）趋向无穷根轨迹的方位可由渐进线决定。（2.5分）渐进线与实轴的交点和倾角为:( 2.5分) 36. 简要论述自动控制理论的分类及其研究基础、研究的方法。

37.二阶系统的性能指标中，如要减小最大超调量，对其它性能有何影响？ 38. 用文字表述系统稳定的充要条件。并举例说明。

39.在保证系统稳定的前提下，如何来减小由输入和干扰引起的误差？ 40.根轨迹的渐近线如何确定？ 36.较高的谐振频率（1.5分），适当的阻尼（1.5分），高刚度（1分），较低的转动惯量（1分）。

37.最大超调量：单位阶跃输入时，响应曲线的最大峰值与稳态值之差；
反映相对稳定性；
（1分）
调整时间：响应曲线达到并一直保持在允许误差范围内的最短时间；
反映快速性；
（1分）
峰值时间：响应曲线从零时刻到达峰值的时间。反映快速性；
（1分）
上升时间：响应曲线从零时刻到首次到达稳态值的时间。反映快速性；
（1分）
振荡次数：在调整时间内响应曲线振荡的次数。反映相对稳定性。（1分）
38. 1)将系统频率特性化为典型环节频率特性的乘积。（2分）
2)根据组成系统的各典型环节确定转角频率及相应斜率，并画近似幅频折线和相频曲线（2分）
3）必要时对近似曲线做适当修正。（1分）
39.由静态误差系数分析可知，在输入相同的情况下，系统的积分环节越多，型次越高，稳态误差越小（3分）。举例说明(2分)略，答案不唯一 40.串联滞后校正并没有改变原系统最低频段的特性，故对系统的稳态精度不起破坏作用。相反，还允许适当提高开环增益，改善系统的稳态精度（2.5分）；
而串联超前校正一般不改善原系统的低频特性，如果进一步提高开环增益，使其频率特性曲线的低频段上移，则系统的平稳性将下降。（2.5分）
36.对于受控机械对象，为得到良好的闭环机电性能，应该注意哪些方面？ 37.评价控制系统的优劣的时域性能指标常用的有哪些？每个指标的含义和作用是什么？ 38.写出画伯德图的步骤。

39.系统的误差大小和系统中的积分环节多少有何关系？举例说明。

40.为什么串联滞后校正可以适当提高开环增益，而串联超前校正则不能? 36.由系统的微分方程；
(1分)由系统的传递函数；
(1分)通过实验的手段。(1分)例略（2分）答案不唯一 37.当固有频率一定时，求调整时间的极小值，可得当x=0.707时，调整时间最短，也就是响应最快(3分)；
又当x=0.707时，称为二阶开环最佳模型，其特点是稳定储备大，静态误差系数是无穷大。(2分) 38. (2.5分) (2.5分) 39.对超前校正，由于正斜率、正相移的作用，使截止频率附近的相位明显上升，增大了稳定裕度，提高了稳定性。(2.5分)而滞后校正是利用负斜率、负相移的作用，显著减小了频宽，利用校正后的幅值衰减作用使系统稳定。(2.5分) 40.根轨迹的起点与终点；
(1分)分支数的确定；
(1分)根轨迹的对称性；
(1分)实轴上的轨迹；
(1分)根轨迹的渐近线；
(1分)答案不唯一 36. 如何求取系统的频率特性函数？举例说明。

37.为什么二阶振荡环节的阻尼比取x=0.707较好，请说明理由。

38.设开环传递函数试说明开环系统频率特性极坐标图的起点和终点 39.串联校正中，超前、滞后校正各采用什么方法改善了系统的稳定性？ 40.绘制根轨迹的基本法则有哪些? 36.上升时间、峰值时间、调整时间、延迟时间反映快速性(2.5分)。最大超调量、振荡次数反映相对稳定性(2.5分)。

37.传递函数的型次对应相应的起点(2分)，如0型系统的乃氏图始于和终于正实轴的有限值处(1分)，1型系统的乃氏图始于相角为-90º的无穷远处，终于坐标原点处，(1分) 2型系统的乃氏图始于相角为-180º的无穷远处，终于坐标原点处(1分)。

38.输入 (2.5分) 稳态误差无穷大(输出不能跟随输入)(2.5分) 39.校正是指在系统增加新的环节以改善系统的性能的方法(2分)。根据校正环节在系统中的联结方式，校正可分为串联校正、反馈校正、顺馈校正三类。(3分) 40.计算机控制系统按功能分可以分为数据采集系统；
（1分）操作指导控制系统；
（1分）。监督控制系统；
（1分）直接数字控制系统；
（1分）按控制方式可以分为开环控制和闭环控制系统（1分）
36.时域分析的性能指标，哪些反映快速性，哪些反映相对稳定性？ 37.作乃氏图时，考虑传递函数的型次对作图有何帮助？ 38.试证明і型系统在稳定条件下不能跟踪加速度输入信号。

39.什么是校正？根据校正环节在系统中的联结方式，校正可分为几类? 40.计算机控制系统按功能和控制方式可以分为哪几类？ 36.尽可能对研究的非线性系统进行线性化处理，用线性理论进行分析(2分)。常用方法有忽略不计(取常值)、切线法或小偏差法(3分) 37.误差平方积分性能指标的特点是重视大的误差，忽略小的误差。(3分)原因是误差大时其平方更大，对性能指标的影响更大，(3分) 39.首先仅选择比例校正，使系统闭环后满足稳定性指标(1.5分)。然后在此基础上根据稳态误差要求加入适当参数的积分校正(1.5分)。而积分校正的加入往往使系统稳定裕量和快速性下降，再加入适当参数的微分校正以保证系统和稳定性和快速性。如此循环达到理想的性能指标(2分) 40.偶极子对：是指若在某一极点的附近同时存在一个零点，而在该零点，极点的附近又无其它的零点或极点。就称这个极点和这个零点为一个偶极子对(3分)。

由于零极点在数学上位置分别是分子分母，工程实际中作用又相反，因此在近似的处理上可相消，近似地认为其对系统的作用相互抵消了。对于高阶系统的分析，相当于降低了系统的阶数，给分析带来方便(2分)。

36.非线性特性函数线性化的本质和方法是什么? 37.分析误差平方积分性能指标的特点及其原因。

38.乃氏图作图的一般方法是什么？ 39.如何用试探法来确定pid参数? 40.什么是偶极子？偶极子起什么作用，请举例说明。

人闭上眼见很难达到预定的目的 试从控制系统的角度进行分析 1 如何测量得到一个不稳定环节的稳定性？ 断开闭环系统，测量开环频率特征。可以通过比较输入正选信号与输出振幅比逐点画图，也可以用系统分析仪。这样可以画出伯德图奶奎斯特图，从而分析频率特性。

2增加系统的开环增益，对于闭环控制系统的性能有怎样的影响？ 增大了系统无阻尼震荡频率，减小系统的阻尼比，降低了系统的动态性能。误差系数有所增大，减小了稳态误差，因而提高了系统的精度。

3滞后＼超前串联校正能够改善系统性能的原因？ 超前：利用超前相角补偿系统的滞后相角改善系统的动态性能，如增加相位裕度，提高系统的稳定性,增加系统的快速性。滞后：利用滞后校正的这一低通滤波所造成的高频衰减特性，可以降低系统的截止频率，提高系统的相位裕度。

4 从控制观点分析飞机在气流中和轮船在海浪中能保持预定航向行驶的原因。两者的控制系统是采用反馈的闭环控制系统，对于外部的扰动有一定的抑制能力，气流和海浪相对于系统是扰动，在扰动的作用下，闭环反馈系统能够保持原看来的性能。

5惯性环节在什么条件下可以近似为比例环节？在什么条件下可以近似为积分环节？t1时可以近似为比例环节。t1是可以近似为积分环节 6在调试某个采用pi控制器的控制系统时，发现输出持续震荡。试分析可以采取哪些措施解决问题？ 7某个被控对象的模型为h(s)，有人认为只要在被控对象前串联环节1/h（s），这个开环控制系统就具有很好的性能。这种做法可行吗？为什么？ 8自动控制系统通常通过负反馈构成一个闭环控制系统。简述负反馈的主要作用。（3个）
被控量直接间接地的参与控制，从而使系统具有自动修正偏差的作用 9在绘制连续系统频率特性bode图的幅频特性时，常采用（对数频率—分贝）坐标。简述原因。（3个）
横坐标w以对数分度，能够将w=0→∞紧凑地表示在一张图上，既能够清楚地表明频率特性的低频、中频段这些重要的频率特性，也能够大概地表示高频段部分频率特性。纵坐标采用分贝具有鲜明的物理意义，而且也能将取值范围为0→∞的频率特性紧凑地表示在一张图上。采用对数坐标后，幅频特性曲线能够用一些支线近似，大大简化了伯德图的绘制 10系统在某个输入信号作用下的稳态误差为无限大，是否意味着系统不稳定？请给出明确的判断，并简述理由。

不意味着不稳定。

对单位负反馈系统，当时间t趋于无穷大时，系统对输入信号响应的实际值与期望值（即输入量）之差的极限值，称为稳态误差，它反映系统复现输入信号的（稳态）精度。

和系统的稳定性无关 11与劳斯判据相比，nyquist判据的主要优点有哪些？（3个）
计算方便，判断较直观，容易计算临街稳定时的参数，能直接从系统的频率特性等实验数据来分析、设计系统。

13列举3种非线性系统与线性系统特性的不同之处。

非线性系统的输入和输出之间不存在比例关系，也不适用叠加定理；
非线性系统的稳定性不仅与系统的结构和参数有关，而且也与它的初始信号的大小有关；
非线性系统常常会产生自振荡。

15如何测量得到一个含积分环节的频率特性 构成一个稳定的闭环控制系统，在闭环系统中分别测量环节的输出和输入处信号，从而获得频率特性 16相比较经典控制理论 现代控制理论中出现了哪些新的概念 5个以上 17控制系统开环幅频特性的各个频段分别影响控制系统的哪些性能 低频段影响系统是否产生误差和稳态误差的大小。

中频段影响系统的稳定性，中频段斜率为-20db/dec系统稳定，中频段斜率为-60db/dec系统不稳定，中频段斜率为-40db/dec系统可能稳定可能不稳定。

高频段影响系统的抗干扰能力。

18滞后—超前串联校正改善系统性能的原因。

（1）降低截止频率，（2）中频段提高相位裕度，（3）避免了单独采用超前校正或单独采用滞后校正的不足。

19惯性环节在什么条件下可以近似为比例环节。

在惯性时间常数很小的情况下。

20列举3种非线性系统与线性系统特性的不同之处。

（1）是否满足叠加原理（2）是否有可能产生自激振荡，（3）系统的特性（如稳定性）与初始状态是否有关。

21现实中，真实的系统都具有一定程度的非线性特性和时变特性，但是理论分析和设计经常采用线性时不变模型的原因。

（1）
通常系统工作在平衡点附近的小范围内，（2）近似的精度通常满足工程要求，（3）线性系统的分析与设计方法成熟、方便。（4）对于本质非线性，或者非线性明显的情况，或者要求比较高的情况，必须采用非线性的方法 （2）
21零阶保持器传递函数中是否包含积分环节？为什么？ 不包含积分环节，因为s趋向0时，g(s)并不趋向无穷。

我的一点见解，不一定正确。

1、可以用频域法求取。输入不同正弦信号，测量输出幅值和相宜，划伯德图近似。书上明确说明，这种方法可以求非最小相位环节的传递函数。

7、如果你用现代控制理论的能控能观性去思考一下，就会发现问题。从传递函数上看，控制器相当于比例环节（k=1），直接发散，谈何性能 锅炉汽包水位为什么会出现虚假液位？ 答：在锅炉汽包水位控制中，由于蒸汽用量的增加，瞬时间必然导致汽包压力的下降，汽包内的水沸腾突然加剧，水中气泡迅速增加，由于气泡容积增加而使水位发生变化。因此，实际的汽包水位在蒸汽流量扰动下的动态特性由给水流量响应曲线与负荷变化响应曲线构成。即当蒸汽负荷增加时，虽然锅炉的给水量小于蒸发量，但在开始时，水位不仅不下降反而迅速上升，然后再下降（反之，蒸汽流量突然减少时，则水位先下降，然后上升），这种现象我们把它称为“虚假水位”。(6分) 在控制系统中，控制器的作用是什么，根据所学知识，请列举3种以上常用的控制器。

答：控制器是自动控制系统中的核心组成部分。

控制器的作用是将被控变量的测量值与给定值相比较，产生一定得偏差，控制器根据该偏差进行一定得数学运算，并将运算结果以一定得信号形式送往执行器，以实现对被控变量的自动控制。(3分) 常用控制器有：位式控制器、模拟式ddz-iii型控制器、智能调节器（智能仪表）、plc、单片机和计算机等。(3分) 什么是控制阀的流通能力（流量系数）？最小流量与泄漏量有什么区别。

答：在调节阀前后压差为100kpa，流体密度为1g/cm3 （即5～40℃的水）的条件下，调节阀全开时，每小时通过阀门的流体量（m3）
（2分）
qmin是调节阀可调流量的下限值，一般为最大流量的2％～4％。（1.5分）
泄漏量是阀全关时泄漏的量，它仅为最大流量的0.1％～0.01％。

（1.5分）
简述比值控制系统的定义和用途。（请画出单闭环方框图）
答：定义：实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统。（２分）
例如锅炉燃烧，煤气和空气成一定的比例关系。

锅炉燃烧时其炉膛为什么要控制在微负压？如何控制炉膛负压。

答：炉膛负压控制过低，则往炉子内的漏风量增加，影响热效率；
如果炉膛压力为正压，火苗外冒，影响炉子寿命，超过了限度，还可能造成事故。（３分）
通过调节引风量来控制炉膛负压。（２分）
什么是控制系统的过渡过程？描述过渡过程的品质指标有哪些？ 答：当控制系统的输入发生变化后,被控变量随时间不断变化的过程。（或自动控制系统在动态阶段中，受控变量是不断变化的，它随时间变化的过程）（３分）
1)衰减比n ,2）余差c,3)最大偏差或超调量b,4 ）过渡时间（恢复时间）
ts ,5）振荡周期t （２分）
微分作用不能单独实施的原因主要有：
1）-输入偏差变化的速度越大，则微分作用的输出越大，然而对于一个固定不变的偏差，不管这个偏差有多大，微分作用的输出总是零。

2）-或有变化，但变化量小，微分不起作用。

3）-或变化时间接近零，调节器也起不到调节作用。

简述分程控制系统的定义和用途。（请画方框图）
答：定义：一个控制器的输出同时送往两个或两个以上的执行器，各执行器的工作范围不同，这样的控制系统称为分程控制。

设置分程控制系统的目的：
1）
不同工况需要不同的控制手段。

2）
扩大控制阀的可调范围。

3）
用于节能控制——换热器温度分程控制系统 4）
保证生产过程的安全与稳定——如：储罐氨封分程控制系统 简述比例控制参数kp对系统性能（动态特性和稳态特性）的影响。（可结合图表示）
答：对动态特性的影响：比例控制kp加大，使系统的动作灵敏提高，速度加快， kp偏大，振荡次数加多，调节时间加长。当kp太大时，系统会趋于不稳定。若kp太小，又会使系统的动作缓慢。

对稳态特性的影响：在系统稳定的情况下，加大比例控制kp，可以减小稳态误差，提高控制精度，但加大kp只是减少稳态误差，却不能完全消除误差。

简述积分饱和的原因及解决方法。（可结合图表示）
答：具有积分作用的控制器在单方向偏差信号的作用下，其输出达到输出范围仍然继续进行，从而使控制器脱离正常工作状态进入深度饱和状态，这种现象称为积分饱和。

积分饱和的影响：控制不及时 防止积分饱和的方法：在控制器输出达到输出范围上限值或下限值时，暂时去掉积分作用；
在控制器输出达到输出范围上限值或下限值时，使积分作用输出不继续增加。

串级控制系统有哪些特点？主要使用在哪些场合？（sp186）
答：串级控制系统的主要特点为：
在系统结构上，它是由两个串接工作的调节器构成的双闭环控制系统；
系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量；
由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响；
系统对负荷改变时有一定的自适应能力。

串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。

什么是放大系数k，时间常数t和滞后时间？ 答：
1）放大系数k 放大系数k在数值上等于对象处于稳定状态时输出的变化量与输入的变化量之比。

2）时间常数t 时间常数是指当对象受到阶跃输入作用后，被控变量如果保持初始速度变化，达到新的稳态值所需的时间。或当对象受到阶跃输入作用后，被控变量达到新的稳态值的63.2%所需的时间。

3）滞后时间 滞后时间是纯滞后时间和容量滞后时间的总和。输出变量的变化落后于输入变量变化的时间称为纯滞后时间。纯滞后的产生一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的。容量滞后一般是因为物料或能量的传递需要通过一定的阻力而引起的。

现场与控制室仪表之间是采用直流电流信号还是采用交流电压信号进行信号传输？为什么？ 答：
采用直流电流信号。

优点：直流信号比交流信号干扰少（交流信号容易产生交变电磁场的干扰）
直流信号对负载的要求简单（交流信号有频率和相位问题）
电流比电压更利于远传信息（采用电压形式传送时，如负载电阻很小，距离较远时，导线上的电压会引起误差）。

简单描述集算控制系统的结构和主要特点？（仪表229）
集散控制系统的品种很多，它们的基本结构是相似的，包括上位管理计算机、crt显示操作站、高速数据通路、过程控制单元以及数据采集装置等5个部分。

集散控制系统的性能比常规仪表控制系统更为优越，它主要特点如下：功能齐全；
人机联系好，实现集中监控和管理；
实时性好、可靠性高；
系统构成灵活、拓展方便；
安装调试简单、性价比好。

简要叙述可编程调节器的特点？（仪表127）
（1）实现了仪表和计算机一体化；
（2）具有丰富的运算、控制功能；
（3）通用性强，使用方便；
（4）具有通讯功能，便于系统扩展；
（5）可靠性高，维护方便。

试述智能控制系统的特点和模糊控制器的基本结构及各部件功能？（191）
智能控制的特点：1-智能控制系统具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的混合控制系统。2-智能控制具有分层信息处理和决策机构。3-智能控制具有非线性特点。4-智能控制具有变结构的特点。5-智能控制具有总体寻优特点。6-智能控制是多学科的综合。

模糊控制器通常由模糊化、知识库、模糊推理和解模糊化等部分组成。

模糊化：模糊化的作用是将输入的精确量转换成模糊化量，输入值的模糊化是通过论域的隶属度函数实现的。

模糊推理：利用知识库的信息和模糊运算方法，模拟人的推理决策的思想方法，在一定的输入条件下激活相应的控制规则给出适当的模糊控制输出。

清晰化（解模糊）：将模糊推理得到的控制量(模糊量)变换为实际用于控制的清晰量。

知识库：知识库中包含了具体应用领域中的知识和要求的控制目标。它通常由数据库和模糊控制规则库两部分组成。(3分) 为什么采用非线性控制系统？有哪几种实施方法？（131）
采用非线性控制的原因主要有：被控对象本身具有非线性特性；
人为引入非线性控制规律，使控制系统实施变得简单或满足一定的控制要求。

具体的实施方法：1-采用控制阀的非线性流量特性补偿；
2-采用非线性控制规律补偿；
3-采用串级控制系统。

分析前馈控制与反馈控制的区别以及各自的优缺点？ 反馈控制是最基本也是最常见的控制系统，控制是按被调量与给定值的偏差起作用的，也称按偏差控制。扰动作用后要等到被调量发生变化并与给定值形成偏差才产生控制作用，所以从消除扰动的影响来看，控制作用是不及时的，但它时刻观测被调量，所以可以保证被调量不会有太大的偏离。

前馈控制系统没有被调量的反馈信号，没有形成闭合回路，又称开环控制。扰动作用后，一方面通过被控对象会引起被调量变化，但同时由前馈控制器产生控制作用，力图消除扰动的影响，所以，控制作用是很及时的。前馈控制主要作用于对外部扰动进行抑制，以减少动态偏差。

微分调节器是否能单独工作，请说明其原因，并说明微分调节器的作用？（过82）
因为微分控制的工作是基于误差的变化速度的，而不是基于作用误差本身的，因此这种方法不能单独应用。它总是与比例控制作用或比例-加-积分控制作用组合在一起。

微分控制器能够反映误差信号的变化速度，并且在作用误差的值变得很大的之前，产生一个有效的修正。因此，微分控制可以预测作用误差，使修正提前发生，从而有助于增进系统的稳定性。