自動化控制有半自動與全自動化 例如:機器、設備可以按照生產的要求和目的,進行自動化生產;全自動人只需要作為操作員,確定控制的要求和程序,不用直接參與生產過程的控制技術;半自動化控制要人通過設施、設備、機械、儀器或手工等勞動力的參與。
自動化控制技術廣泛用于工業(yè)、農業(yè)、軍事、科學研究、交通運輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務和家庭等方面。采用自動化控制不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來,而且能擴展人的器官功能,極大地提高勞動生產率,增強人類認識世界和改造世界的能力。
因此,自動化控制是工業(yè)、農業(yè)、國防和科學技術現(xiàn)代化的重要條件和顯著標志。 自動化控制理論是自動化專業(yè)的重要學習課程。
《自動化專業(yè)概論》課程教學大綱 【課程編號】:22315104 【英文譯名】:Introduction to Speciality Automation 【適用專業(yè)】:自動化專業(yè) 【學 分 數(shù)】:1.0 【總 學 時】:16 【實踐學時】:0 一、本課程教學目的和課程性質 本課程是為自動化專業(yè)本科生開設的專業(yè)基礎必修課。
其目的在于通過本課程的學習使學生認識自動化專業(yè)的性質、特點以及自動化技術的作用和地位,了解自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標和教學內容。 二、本課程的基本要求 本課程教學環(huán)節(jié)包括課堂講授、學生自學、思考討論、答疑、期末考查等。
通過上述基本教學環(huán)節(jié),要求自動化類專業(yè)新生正確認識和理解自動化專業(yè)的性質、自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標和方式、大學的學習方法等,樹立正確的專業(yè)思想和學習觀,激發(fā)學習潛力。為后續(xù)專業(yè)課的學習奠定良好的思想和方法基礎。
三、本課程與其他課程的關系 本課程是在入學之初,為新生開設的。本課程為后續(xù)專業(yè)課的學習奠定良好的思想和方法基礎。
四、課程內容 1、專業(yè)培養(yǎng)目標和人才素質要求 內容體系:自動化和自動化類專業(yè)及專業(yè)培養(yǎng)目標、當前自動化類專業(yè)對培養(yǎng)人才的素質要求。 知識點:自動化專業(yè)及專業(yè)培養(yǎng)目標,科學、技術等系列基本概念,人才培養(yǎng)素質要求,自動化基本術語。
重點:專業(yè)培養(yǎng)目標及人才素質要求、自動化一些術語。 2、自動化的概念和發(fā)展簡史 內容體系:控制自動化的概念,我國古代自動裝置、控制和自動化技術發(fā)展簡史、中國的自動化教育和科研機構。
知識點:控制及其自動化的發(fā)展歷史及各階段的特征,我國自動化教育和科研機構的分布特點及其水平概述。 重點:控制與自動化概念。
3、自動控制系統(tǒng)的類型和組成 內容體系:恒值自動調節(jié)系統(tǒng)、程序自動控制系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)(伺服系統(tǒng))、自動控制系統(tǒng)的組成、自動化儀表、控制器控制和計算機控制、自動控制和遠距離控制。 知識點:各種類型自動控制系統(tǒng)組成及特點、自動化儀表、自動化控制與遠距離控制。
重點:恒值自動調節(jié)系統(tǒng)、程序自動控制系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)(伺服系統(tǒng))、自動控制系統(tǒng)的組成及概念、自動化儀表的特點。 4、控制方法 內容體系:自動控制系統(tǒng)的行為描述、反饋控制和擾動補償控制、比例積分微分控制、最優(yōu)控制、自適應控制、智能控制、非線性系統(tǒng)及其控制。
知識點:反饋的概念、擾動補償原理、PID控制的概念,最有控制與自適應控制的特點和聯(lián)系,模糊控制、神經控制的特點。 重點:自動控制系統(tǒng)的行為描述方法、反饋控制和擾動補償控制的概念、比例積分微分控制含義。
5、控制與自動化技術的應用范疇 內容體系:機械制造自動化、過程工業(yè)自動化、電力系統(tǒng)自動化、飛行器控制、智能建筑、智能交通系統(tǒng)、生物控制、生態(tài)與環(huán)境控制、社會經濟控制、控制與系統(tǒng)工程。 知識點:數(shù)控系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng),分布式計算機控制系統(tǒng),現(xiàn)場總線系統(tǒng)、通信自動化與樓宇自動化。
重點:機械制造自動化、過程工業(yè)自動化、電力系統(tǒng)自動化的特點。 6、控制和自動化的展望 內容體系:計算機集成制造系統(tǒng)、機器人應用于生產和生活各方面、高速列車和太空飛行器的智能控制、虛擬現(xiàn)實技術、巡航導彈和預警飛機、數(shù)字地球與機敏傳感網絡。
知識點:各領域自動化的發(fā)展前景。 重點:以機器人為例,掌握自動化技術的發(fā)展趨勢。
7、自動化類專業(yè)的教學安排 內容體系:高等學校自動化類專業(yè)的課程設置、教學環(huán)節(jié)、課外教育活動的意義和內容。 知識點:課程設置的特點,教學環(huán)節(jié)組成以及與中學的差別 重點:明確各教學環(huán)節(jié)的重要性,了解大學的教學方法和特點 8、學習原理和學習方法 內容體系:大學生學習的概念、自動化專業(yè)大學生的學習任務、對學生有重要影響的一些因素、怎樣學好理論課、重視實驗課、重視計算機的應用以及重視面向實際,勇于解決實際問題。
知識點:大學學習與中學學習的差別,大學的學習方法和特點。 重點:通過學習,盡快適應大學生活,找到適合個人特點的學習方法。
五、教學方法建議 1、以課堂講授為主,適當安排學生自學,并布置一定數(shù)量的思考題。 2、以生活中的實例,使用和設計問題教學法;組織自學基礎上的課堂討論。
3、以教材內容為基礎,適當結合課程與當前科技熱點問題,豐富教學內容。 4、使用多媒體教學手段,以提高教學效率和教學質量。
六、考核方式 本課程為考查課。擬采取結構評分方式,總成績=平時成績 + 期末考試成績。
平時成績比例不超過30%。其中平時成績由書面作業(yè)、課程論文(3000~5000字,由任課教師確定)以及考勤組成。
期末考試采取開卷考試的形式,試卷命題以課程教學大綱與知識點范圍為依據(jù)。 七、其它說明 八、選用教材及主要參考書 1、建議教材 萬百五《自動化(專業(yè))概論》,武漢理工大學出版社.2002.9 2、主要參考書 〔1〕馮純伯《自動化技術》,江蘇科學技術出版社.1993.9 〔2〕錢學森,宋健《工程控制論》(修訂版),科學出版社.1998.5 〔3〕孫自強《生產過程自動化及儀表》,武漢工業(yè)大學出版社.1999.5。
辦公自動化基礎知識題 一、選擇題 1.軟盤不能寫入只能讀出的原因是___。
(A) A)寫保護 B)新盤未格式化 C)已使用過的軟盤 D)軟驅有問題 2.下列設備中屬于計算機輸入設備的是___。 (A) A)鍵盤 B)打印機 C)繪圖儀 D)UPS(不間斷電源) 3.計算機硬盤的容量比軟盤大得多,讀寫速度與軟盤相比___。
( D ) A)慢一些 B)差不多 C)慢得多 D)快得多 4.RAM具有的特點是___。 ( D ) A)存儲在其中的數(shù)據(jù)不能更改 B)存儲量大 C)存儲在其中的信息可以永久保存 D)一旦斷電,存儲在其上的信息將全部消失且無法恢復 5.微型計算機的主板上插有__。
( C ) A)CPU 和UPS B)運算器和控制器 C)CPU和內存儲器 D)CPU和硬盤 6.當前人們大量使用的個人計算機屬于___。 (C) A)小型計算機 B)工作站 C)微型計算機 D)文件服務器 7.按下___鍵可以控制小鍵盤區(qū)的輸入狀態(tài)。
( B ) A)Shift B)NumLock . C)CapsLock D)Ctrl 8.計算機軟件是指為了完成各種工作而編制出來的__。 ( D ) A)文字資料 B)操作系統(tǒng) C)統(tǒng)計表格 D)程序及有關資料 9.在Windows中,同時按下Ctrl+Alt+Del鍵并松開,可以___。
(C) A)打印當前窗口的內容 B)保存當前的操作對象 C)結束正在執(zhí)行的任務 D)進入關機狀態(tài) 10.在輸入雙字符鍵上方的字符時,需要在按下___鍵的情況下按下該鍵。(D ) A)Caps Lock B) Ctrl C)Alt D)Shift 11.計算機病毒的主要危害有___。
( A ) A)干擾計算機的正常運行 B)影響操作者的健康 C)損壞計算機的外觀 D)破壞計算機的硬件 12.在資源管理器窗口中,如果需要將文件或文件夾從一個磁盤復制到另一個磁盤時,可以先選定需要的文件或文件夾,然后 。( C ) A)單擊鼠標右鍵 B)擊鼠標左鍵 C)用鼠標拖至目標文件夾 D)按Ctrl鍵 13.在Windows操作系統(tǒng)桌面的任務欄中,代表當前正在進行操作的窗口的圖標是___。
( B ) A)反像顯示 B)凹下顯示 C)加重顯示 D)不在任務欄顯示 14.如果單擊菜單命令中顏色為灰色的命令,窗口將___( C ) A)出現(xiàn)一個對話框 B)出現(xiàn)一個下拉菜單 C)沒有變化 D)出現(xiàn)幫助信息 15.在資源管理器窗口中,被選中的文件或文件夾會___( B ) A)加亮顯示 B)反白顯示 C)閃爍顯示 D)加框顯示 16.在Windows默認環(huán)境中,下列哪個組合鍵能將選定的文檔放入剪貼板(B) A)Ctrl+v B)Ctrl+X C)Ctrl+A D)Ctrl+Z 17.在Windos輸入中文標點符號狀態(tài)下,按___鍵,可以輸人中文標點符號頓號。(D) A)~ B)^ C)& D) \ 18.在Windows【開始】菜單下的【文檔】菜單中存放的是___。
( C ) A)最近建立的文檔 B)最近打開過的文件夾 C)最近打開過的文檔 D)最近運行過的程序 19.在Windows的“我的電腦”窗口中,若已選定硬盤上的文件或文件夾,并按了“Del”鍵和【確定】按鈕,則該文件或文件夾將 ( B ) A)不被刪除也不放入“回收站” B)被刪除并放入“回收站” C)被刪除但不放入“回收站” D)不被刪除但放入“回收站” 20.Word是辦公自動化套裝軟件___的重要組成部分。 ( C) A)Windows B)Dos C)0ffice D)wps 21.在Word的編輯區(qū)中,用___表示當前鍵入字符的位置。
(D ) A)十字形光標 B)左箭頭光標 C)右箭頭光標 D)I形光標 22.Word需要在___支持下工作。 ( C ) A)0ffice B)Ms-DoS C)Windows D)wps 23.Word中輸入文本時,默認的字符格式是__。
( A ) A)五號宋體 B)四號宋體 C)五號楷體 D)四號楷體 24.利用___可以使文本快速進行格式復制。 ( B ) A)格式菜單 B)格式刷 C)復制命令 D)段落命令 25.在Word的編輯狀態(tài)中,如果要輸人羅馬數(shù)字“Ⅻ”,那么需要使用的菜單是___。
(B) A)編輯 B)插入 C)格式 D)工具 26.TCP/IP協(xié)議是Internet中計算機之間進行通信時必須共同遵循的一種( A ) A)通信規(guī)定 B)信息資源 C)軟件系統(tǒng) D)硬件系統(tǒng) 27..cn不是IP地址,而是__。 ( C ) A)上網密碼 B)網站編號 C)域名 D)網站標題 28.在WWW站點上有一些特殊的圖形或文字,單擊它們就可以看到相關內容,這類圖形或文字稱為 ( A) A)鏈接 B)文本 C)背景 D)媒介 29.在電子郵件中,聲音與圖像文件,一般不與郵件內容一樣顯示出來,通過___來發(fā)送。
( D ) A)標題 B)發(fā)件人 C)正文 D)附件 30.電子郵件地址的一般格式為 (B ) A)域名@IP地址 B)用戶名@域名 C)域名@用戶名 D)IP地址@域名 二、簡答題 1、簡述計算機的應用領域。 答:計算機應用領域地十分廣泛,幾乎遍及了人們生產和生活各個方面,主要有商業(yè)、金融業(yè)、證券業(yè)、法律、制造業(yè)、科學研究、醫(yī)學、預報天氣、教育、交通、安全、藝術、娛樂和游戲等。
2、計算機中的文件基本上可分為哪兩種類型?各有什么特點? 答:計算機中的文件基本上可分為可執(zhí)行文件和數(shù)據(jù)文件兩種??蓤?zhí)行文件包含了控制計算機執(zhí)行特定任務的指令,通常可直接運行。
數(shù)據(jù)文件包括可以查看、編輯和打印的字符、數(shù)字和圖片。數(shù)據(jù)文件不僅包括用戶創(chuàng)建的文檔,而且還包括應用程序中自帶的一些數(shù)據(jù)文件。
數(shù)據(jù)文件必須與應用程序一同使用。 3、Windows窗口有哪些基本組成部分? 答:Windows窗口是應用程序和用戶交互的主要界面。
通常一個應用程序總在一個或多個窗口中工。
E(s)=N(s)-C(s)這沒錯,只是這時N(s)=0,E(s)=-C(s)。然后E(s)/F(s)=-C(s)/F(s),也就等于書上的fai(s)。首先給出的fai(s)=E(s)/F(s),這個叫誤差傳遞函數(shù),并不是誤差函數(shù)E(s),這要搞清楚。然后E(s)=fai(s)*F(s),這里f(t)=-1,所以F(s)=-1/s。然后根據(jù)拉普拉斯變換的終值定理lim t->;無窮 e(t)=lim s->0 s*E(s) ,所以e(無窮)=lim s->0 s*fai(s)*(-1/s)=lim s->0 -fai(s)=1/K1。這樣理一理是不是比較清楚了。
實際上E(s)=N(s)-C(s)這種做法和書上是一樣的。
全國2008年1月高等教育自學考試 自動控制理論(二)試題 課程代碼:02306 一、單項選擇題(本大題共15小題,每小題2分,共30分) 在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,請將其代碼填寫在題后的括號內。
錯選、多選或未選均無分。1.頻率法和根軌跡法的基礎是( ) A.正弦函數(shù) B.階躍函數(shù) C.斜坡函數(shù) D.傳遞函數(shù)2.方框圖化簡時,并聯(lián)連接方框總的輸出量為各方框輸出量的( ) A.乘積 B.代數(shù)和 C.加權平均 D.平均值3.如果高階系統(tǒng)的一個極點在根平面上的位置與一個零點的位置十分靠近,則該極點對系統(tǒng)的動態(tài)響應( ) A.沒有影響 B.幾乎沒有影響 C.有影響 D.是否有影響,不太清楚4.采用零、極點對消法是為了使控制系統(tǒng)( ) A.減少超調量 B.降低階數(shù) C.改善快速性 D.改善動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能5.求取系統(tǒng)頻率特性的方法有( ) A.脈沖響應法 B.根軌跡法 C.解析法和實驗法 D.單位階躍響應法6.若某校正環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)Gc(s)= ,則其頻率特性的奈氏圖的起點坐標為( ) A.(10 , j0) B.(1,j0 ) C.(1,j1) D.(10,j1)7.設開環(huán)系統(tǒng)頻率特性為G(jω)= ,則其頻率特性的奈氏圖與負實軸交點的頻率值ω為( ) A. /s B.1rad/s C. rad/s D.2rad/s8.已知單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)= ,則系統(tǒng)穩(wěn)定時K的范圍為( ) A.K0 C.K>1 D.K>29.某單位反饋控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)= ,若使相位裕量 =45°,α的值應為多少?( ) A. B. C. D. 10.已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)= ,若系統(tǒng)以ωn=2rad/s的頻率作等幅振蕩,則a的值應為( ) A.0.4 B.0.5 C.0.75 D.111.設G(s)H(s)= ,當k增大時,閉環(huán)系統(tǒng)( ) A.由穩(wěn)定到不穩(wěn)定 B.由不穩(wěn)定到穩(wěn)定 C.始終穩(wěn)定 D.始終不穩(wěn)定12.設開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)= ,在根軌跡的分離點處,其對應的k值應為( ) A. B. C.1 D.413.某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為Gc(s)=K ,1>β>0,該校正裝置為( ) A.超前校正裝置 B.滯后校正裝置 C.滯后—超前校正裝置 D.超前—滯后校正裝置14.若系統(tǒng) = x+ u具有可控性,則常數(shù)b取值范圍是( ) A.b≠-1 B.b=-1 C.b≠1 D.b=115.狀態(tài)轉移矩陣 (t)的重要性質有( ) A. (t2-t1)? (t1-t0)= (t2-t0) B. (t2-t1)? (t1-t0)= (t2-t1)+ (t1-t0) C. (t2-t1)? (t1-t0)= (t2-t1)- (t1-t0) D. (t2-t1)+ (t1-t0)= (t2-t0) 二、填空題(本大題共10小題,每小題1分,共10分) 請在每小題的空格中填上正確答案。
錯填、不填均無分。16.線性定常系統(tǒng)的響應曲線僅取決于輸入信號的______________和系統(tǒng)的特性,與輸入信號施加的時間無關。
17.函數(shù) 的拉氏變換為____________。18.數(shù)學模型的形式很多,常用的有微分方程、_____________和狀態(tài)方程等。
19.如果增加系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中積分環(huán)節(jié)的個數(shù),則閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度將提高,相對穩(wěn)定性將________________。20.為了便于求解和研究控制系統(tǒng)的輸出響應,輸入信號一般采用__________輸入信號。
21.頻率特性的極坐標圖又稱_____________圖。22.比例微分環(huán)節(jié)G(s)=1+Ts的相頻特性為 =_______________。
23.利用代數(shù)方法判別閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法有____________和赫爾維茨判據(jù)兩種。24.已知-2+j0點在開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)= 的系統(tǒng)的根軌跡上,則該點對應的k值為_________________。
25.系統(tǒng)的狀態(tài)方程為 = x+ u時,系統(tǒng)的特征多項式為_____________。三、名詞解釋題(本大題共4小題。
每小題3分,共12分)26.受控對象27.積分器28.非最小相位系統(tǒng)29.臨界穩(wěn)定 四、簡答題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)30.閉環(huán)控制系統(tǒng)有什么優(yōu)缺點?31.開環(huán)系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性曲線的低頻段、中頻段各表征閉環(huán)系統(tǒng)什么性能?32.簡述確定根軌跡與虛軸的交點的兩種方法。33.簡述狀態(tài)空間描述與傳遞函數(shù)描述的主要不同點。
五、計算題(本大題共3小題,第34、36小題各10分,第35小題8分,共28分)34.設控制系統(tǒng)結構圖如題34圖所示。試繪制系統(tǒng)的信號流圖,并利用梅森公式確定系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。
35.設有單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)= ,其單位階躍響應曲線如題35圖所示,試確定K、T的參數(shù)值。36.設系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)= ,試繪制根軌跡。
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