自动控制原理课程设计方案——旋压机电液伺服系统设计方案
第一章绪论
1.1题目概述
由原题目已知数据可画出系统方框图：
已知技术参数和设计要求：
（1）σp≤25%; t s≤0.25s;
（2）速度信号V=0.5m/min时，误差e(t)≤0.05mm;
1 .2旋压机电液伺服系统背景简介
旋压技术是先进制造技术的重要组成部分,是局部连续塑性成形工艺,属于回转成形范畴,主要用于形成薄壁空心回转体零件。该技术广泛应用于航空航天、火箭、导弹、兵器等军事工业和通用机械、汽车等民用工业中。旋压机的仿形系统对旋压加工产品的质量及加工精度的影响至关重要。大型立式强力旋压机采用的是电液仿形技术,其液压系统包含了旋轮座纵向和横向液压系统、辅助系统等主要系统。旋轮座横向电液伺服系统和纵向电液伺服系统组成了旋轮座仿形系统,该系统利用电液比例伺服阀控制液压油缸活塞杆的位移量,并通过按加工精度要求输入预定变化规律的控制信号来实现对位移量的精确控制,从而达到所要求的加工精度。采用电液比例伺服控制技术不仅改善了系统的控制性能,而且大大简化了液压系统,降低了费用,同时还提高了系统的可靠性。
旋压技术，也叫金属旋压成形技术，是通过旋转使工件受力点由点到线由线到面，同时在某个方向给予一定的压力使金属材料沿着这一方向变形和流动而成形为某一形状的技术。旋压成形过程是将金属板料或空心零件的毛坯固定在旋压机的芯模上，在毛坯随机床转动同时，用旋轮将毛坯逐点压下，使其形状或者壁厚发生局部连续塑性变形，从而制成所需的产品的成形过程。可以生产更接近最终形状(净性)的金属零件。这里，金属材料必须具有塑性变形或流动性能，旋压成形也不等同于塑性变形，它是集塑性变形和流动变形的复杂过程，特别需要指出的是，我们所说的旋压成形技术不是单一的强力旋压或普通旋压，它是两者的结合。强力旋压用于各种筒、锥体异形体的旋压成型壳体的加工技术，是一种比较老的成熟的方法和工艺，也叫滚压法。旋压是综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环压、横轧和滚压等工艺特点的少无切削加工的先进工艺。它通常被认为只能成形轴对称回转体零件，而近年来所开展的三维非轴对称零件旋压技术研究表明，旋压已突破其原有的理论范畴及加工范围。旋压件的基本形状大致可分为圆筒形、圆锥形、凹形、凸形、管形、阶梯形、缩口形等，还有由这些形状组成的复合形状。旋压加工具有设备简单、节省原材料、成本低廉和产品质量高等优点。陶瓷的制坯工艺可能为金属旋压提供工艺雏型。在我国早在三千五百年至四千年前的殷商时代，就会应用陶轮或陶车制作陶坯(例如罐、壶和盘等容器、器皿、装饰品)，后来又在十世纪初期发明金属旋压工艺，并且将有色金属薄板(如金、银、锡和铜等)制成空心件如:精美的银碗、银碟等器皿。一直到十三世纪，金属旋压技术才传播到英国，其后将近五百多年，在1840年左右，才由约旦传播到美国和欧洲各国。强力旋压技术是直到上个世纪五十年代才从普通旋压技术的基础上发展起来的。最早是在瑞典、德国被用于民间工业，到1953年美国的普拉特惠特尼公司和洛奇西普来机床厂合作才制成了三台旋压机床，初次成功将这种技术应用到航空工业中。由于旋压工艺的先进性、经济性和实用性，且该工艺具有变形力小，节约原材料等特点，近四十多年来，国外工业发达国家的金属旋压工艺技术有了飞跃的发展，日趋成熟。其主要标志为:金属旋压设备己经定型，工艺流程比较稳定，产品多种多样，应用日益广泛。目前世界上在强力旋压技术的发展和应用上，美国和德国居于领先水平，其工艺已经成熟，设备己系列化、性能最为先进。近几年西班牙又异军突起，其他国家在强力旋压的探讨和应用上正在
发展。目前，强力旋压技术日趋成熟，己经成为金属压力加工中的一个新的领域我国是在六十年代起步，七十年代进行了大范围推广试用，对强力旋压工艺已有了一定的掌握并有一些创新，也研制了一定数量的旋压机，加入WTO后，国外各企业纷纷到国内寻找商机，将中国视为他们的加工基地和零部件供应的合作者，加上国内积极扩大需求，因此国内旋压产品近两年呈现一片繁荣景象。
大型立式强力旋压机的液压系统包含了，旋轮座纵向和横向液压系统、辅助系统等主要液压系统，其中辅助液压系统包括平衡系统、旋轮自转系统、卸料系统等。由旋轮座横向电液伺服系统和纵向电液伺服系统组成的旋轮座仿形系统对旋压产品的质量、加工精度至关重要，因此本论文重点讨论这两个系统。这两个系统用的是电液比例伺服阀控制液压油缸活塞杆的速度和位移量，通过输入按加工精度要求预定变化规律的控制信号，可以实现对位移量的精确控制，从而达到所要求的加工精度。采用电液比例伺服控制技术不仅改善了系统的控制性能，而且大大简化了液压系统，降低了费用，同时还提高了系统的可靠性。在比例伺服阀问世以前，电液伺服系统的液压缸控制阀采用比例阀或伺服阀。这两种阀都是把来自数控系统的电器控制信号转换成伺服驱动液压缸的油液流量控制信号，从而控制液压缸的移动速度或者位移。比例阀本身没有阀芯位置反馈，是一个开环环节，而伺服阀带有阀芯位置反馈，是一个闭环环节，因而比例阀的控制精度没有伺服阀高，但是比例阀对油液质量的要求比伺服阀低。对于数控旋压机来说，使用比例阀精度不够高，而使用伺服阀又使油液维护困难，故障率高。
第二章人工设计
2.1处理已知数据
2.1.1设计满足稳态误差要求的未校正系统的开环频率特性
已知数据 {V =0.5m/min
e(t)≤0.05mm
需经过变换，成为国际单位制{V =1
120m/s
e(t)≤0.05×10?3
m
若要求
e=
V k v
=
1120
k v
≤0.05×10?3m ,
则需要满足
k v ≥
1120
1
20
×10?3=166.67
按性能指标要求试取 k v =200 则：
G 0(s)=
200
s(s 2250
2+2×0.51250s+1)
做出G 0(s)的Bode 图，如下所示
由计算得知，原系统剪切频率w c0=217 rad ∕s
相角裕度γ0=15.4°。
2.1.2计算系统设计要求的相角裕度γ
已知系统要求超调量 σp ≤25%
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10
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M a g n i t u d e (d B )
Bode Diagram
Frequency (rad/sec)
有两组经验公式可供借鉴：
(1) σp =0.16+0.4(1
sin γ – 1) ; （2）σp ={[100(M r ?1)]%
[50(M r ?1)]%
均可求得 M r =
1sin γ
=1.25
即 γ=53.13°(满足经验公式适用范围)
2.1.3计算系统设计要求的剪切频率w c
由于 1≤M r ≤1.8， 可以使用下述经验公式：
w c =π
t s
[2+1.5(M r ?1)+2.5(M r ?1)2]=31.81rad/s
2.1.4原系统参数及预定要求的参数对比
对比原系统参数及预定要求的参数结果如下： 未经校正的系统
{
w c0=217 rad ∕s
γ0=15.4°
系统设计要求即校正后系统
{w c
=31.81rad/s
γ=53.13°
2.2为系统设计校正环节
2.2.1确定校正方法
对比分析得知，此时的系统是在原系统满足稳态误差的设计要求后，相角裕度γ不满足设计要求，而剪切频率w c 远大于设计要求，符合串联迟后校正的使用条件，因此采用串联迟后校正。
注：串联迟后校正的适用条件：系统剪切频率远大于目标剪切频率，而相角裕度远小于目标值甚至出现负值时，使用串联迟后校正会牺牲剪切频率来大幅增大相角裕度使其达到目标相角裕度。
2.2.2对系统进行串联迟后校正
此次校正之后的目标是将剪切频率降低到希望剪切频率，而相角裕度有较大提升，以完成既定任务。
按照串联迟后校正的规定步骤进行校正：
（1）在G 0′(jw )的相频特性找出如下频率：
∠G 0′(jw )=?180+γ+Δ=?180+53.13+10=?116.87°
这一点所对应的频率将作为校正后的剪切频率。
（2）在G 0′(jw )的幅频特性上找到w c 所对应的幅值20lg|G 0′(jw )|。
在Bode 图上找到∠G 0′(jw )=?116.87°处，有
w c1′
=35rad ∕s
（3）为使校正后在w c 的幅频特性为0dB,应有
20log β=20lg|G 0′(jωc )|
20log β=15.2
求出校正环节
β=5.7544
（4）为了减小串联迟后校正对系统相角裕度的影响，要求校正环节w c 处的迟后
相移在5°?10°以下。确定校正环节参数τ和T
τ=10
c1
′=0.2857
T =1.644
（5）确定串联迟后环节的传递函数为：
G c (s )=
200×（0.2857s +1）
1.644s +1
（6）画出校正环节的Bode 图如下：
2.2.3 校正结果分析
经此前一步串联迟后校正，系统整体的Bode 图如下：
从图中可看出，同时经过手工计算，得知满足系统预定性能指标要求。
10
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M a g n i t u d e (d B )
Bode Diagram
Frequency (rad/sec)
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M a g n i t u d e (d B )
Bode Diagram
Frequency (rad/sec)
第三章 计算机设计
3.1 Simulink 仿真框图
3.2系统串联校正装置后的Bode 图
-150-100-50050
100M a g n i t u d e (d B )10
10
10
10
10
10
10
P h a s e (d e g )
Bode Diagram
Gm = 17.2 dB (at 249 rad/sec) , P m = 77 deg (at 35.3 rad/sec)
Frequency (rad/sec)
3.3阶跃响应曲线
3.4性能指标要求的其他曲线
3.4.1有关调整时间t s
取达到稳态值?5%范围内的某一点，时间为0.238s,小于规定要求的调整时间0.25s ，证明调整时间的设计满足预期要求。
00.20.40.60.81 1.2
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Step Response
Time (sec)
A m p l i t u d
e
3.4.2有关超调量σp
当阶跃响应曲线峰值达到1.25时，σp =25%，由此曲线可以看出，峰值高度远不及1.25，其超调量σp <25%，满足题目技术要求。
3.4.3有关稳态误差e(t)
00.20.40.60.81 1.2
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Step Response
Time (sec)
A m p l i t u d
e
当速度信号V=0.5m/min 时，稳态误差如图所示，放大后取某点进行计算，
e(t) = 0.01mm ≤ 0.05mm
满足设计技术要求。
综合所有图进行分析，由计算机分析得知，串联校正后的系统满足所有预定性能指标参数。
00.51 1.52 2.53 3.54 4.55
0.511.522.53
3.54
4.5
5Linear Simulation Results
Time (sec)
A m p l i t u d e
第四章校正装置电路图串联迟后校正装置电路的传递函数为：
G c(s)=K c τs+1
Ts+1
=
200×（0.2857s+1）
1.644s+1
其中τ=R1C1=0.2857
T=R2C2=1.644
K c=R2
R1
?
R4
R3
=200
可绘制串联迟后校正装置电路原理图：
第五章设计总结
5.1设计结论
本系统的校正利用频率特性进行。原性能指标对超调量和调整时间及稳态误差有要求，利用一些经验公式将这些指标变换成相角裕度和剪切频率进行对比。在满足稳态误差的设计要求后，相角裕度γ不满足设计要求，而剪切频率w c远大于设计要求，采用串联迟后校正方法对系统进行校正。使用一次串联迟后校正即可很好解决原问题，牺牲剪切频率换取了所需的相角裕度，且两个指标都很圆满
达到了预定要求，经换算，超调量，调整时间和稳态误差也均满足指标要求，且通过MATLAB仿真证实设计的准确合理，不需其他校正环节，省去了其余的工作量，也使系统简单可靠。
5.2设计后的心得体会
其一，温故而知新。课程设计发端之始，思绪全无，举步维艰，对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”，于是温故而知新，重拾上学期的自动控制原理教材，对知识系统而全面进行了梳理，遇到难处先是苦思冥想再向同学请教，终于熟练掌握了基本理论知识，而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识，学会了如何思考的思维方式，找到了设计的灵感。课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识方面的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深，使我对抽象的理论有了具体的认识。
其二，思路即出路。当初没有思路，诚如举步维艰，茫茫大地，不见道路。在对理论知识梳理掌握之后，茅塞顿开，柳暗花明，思路如泉涌，条条大路通罗马。顿悟，没有思路便无出路，原来思路即出路。
其三，体验“小小工程师”。通过这次课程设计，我浅显的了解了一个工程师在面对某个项目上的一些简单的处理思路。正是这些简单的接触，让我对控制科学产生了更加浓厚的热爱，更喜欢自己动手去尝试如何让一个系统能够满足预定的技术指标，那种成就感是无以言语的。
其四，有过而能改，善莫大焉。至善至美，是人类永恒的追求。但是，不从忘却“金无足赤，人无完人”，我们换种思维方式，去恶亦是至善，改错亦为至美。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。
5.3参考文献
李世君《大型立式强力旋压机电液伺服系统的研究》浙江大学硕士毕业论文2008
自动控制原理作业答案
作业一： 第一章 1-2【P7】 (1)在结构上，系统必须具有反馈装置，并按负反馈的原则组成系 统。 (2)由偏差产生控制作用。 (3)控制的目的是力图减小或消除偏差，使被控制量尽量接近期望 值。 1-3【P8】 1-7 优点缺点 开环控制系统结构简单、造价低控制精度低、适应性不强闭环控制系统适应性强、控制精度高结构复杂、稳定性有时难 保证 补充1：自动控制系统有什么基本要求？【P14】 1-8 开( 2-1. （a）
1121 1112211 i o o R i i dt C u R i u i i i R i idt u C ?=?? -=?? +=??+=?? ??L L L L L L L L ① ② ③④ 化简得： 212121 211212121211 ()(1)i o i i o o du du R C R C R C u u dt R C u u dt dt R C R C dt R C R C +++=++++?? 2-1(d)
2-2 (a) 011020()()i i i d x x x f k x x f kx dt dt -+-=+ 化简 01212011()()i i dx dx f f k k x f k x dt dt +++=+ （b ） 处于静止时刻（平衡的时候），质量块m 的重力mg 已经被弹簧跟阻尼器所平 衡掉，所以列方程的时候不应该出现重力mg 。 以质量块m 为研究对象，由牛顿第二定律得： 22()()()d y t dz t m kz t f dt dt =--L L L ① 结合： ()()()z t y t x t =-L L L ② 消去()y t 得：
超高层机电工程深化设计方案
*******************************************工程机电工程深化设计方案 二0一二年五月二十四日
目录 第一章机电工程深化设计概述 (3) 一、工程机电设计概况 (3) 二、机电工程深化设计思路分析 (4) 三、机电工程深化设计重难点分析 (5) 第二章编制依据 (6) 第三章机电深化设计实施细则 (7) 一、深化设计流程 (7) 二、深化设计标准 (9) 三、机电深化设计出图流程 (13) 四、利用BIM技术进行综合管线设计 (19) (25)
(26) 第四章机电工程深化设计质量进度保证措施 (28) 一、深化设计进度保证措施 (28) 二、深化设计质量保证措施 (32)
第一章机电工程深化设计概述 一、工程机电设计概况 *******************************************************工程包括电气、给排水、暖通空调、消防等五个专业工程，工程机电系统共包含28个子系统（详见机电工程概况一览表）。根据总包合同规定，给排水、防雷接地工程属总包施工范围，其它机电工程施工方均为专业分包或指定分包，由相应分包单位组织管理施工。 机电工程概况一览表：表1
二、机电工程深化设计思路分析 1、设计图纸深度分析 我司在业主所发机电招标图2012年1月版、机电施工进行图2012年4月版及2012年5月版图纸会审中发现，设计图纸中主干管道、线槽桥架、主电缆等的走向及标高标识不完善，仅指向相应的竖井管道间、专业机房及末端用户，具体位置不明确；末端电气支路和机房详图、竖井管道布置详图都未能标识出来。其所展示的为基本的设计原理和主要设备的布置情况，不能满足现场施工图纸的实际需求。 2、建立基于总包管理的深化设计团队 我司作为本工程的总承包单位，有丰富的大型超高层施工总承包经验，非常清楚深化设计对本工程顺利实施的重要性。我司将全面配合业主单位、设计单位及组织协调相关专业分包单位组建深化设计团队，完成土建综合留洞图和综合机电管线深化图。各专业系统设备机房、细部优化设计工作由各专业单位在总体深化设计的基础上进行优化，总包负责其协调工作。通过深化设计来解决原设计图与实际相矛盾的问题，实现业主对功能上和观感上的更进一步要求；
《自动控制原理》典型考试试题
《 自动控制原理 》典型考试试题 （时间120分钟） 院/系 专业 姓名 学号 第二章：主要是化简系统结构图求系统的传递函数，可以用化简，也可以用梅逊公式来求 一、（共15分）已知系统的结构图如图所示。请写出系统在输入r(t)和扰动n(t)同时作用下的输出C(s)的表达式。 G4 H1G3 G1 G 2 N(s)C(s) R(s) - -+ + + 二 、（共15分）已知系统的结构图如图所示。 试求传递函数 )()(s R s C ，) () (s N s C 。 三、（共15分）已知系统的结构图如图所示。 试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)。 G1 G2 R(s) - + + C(s) - + 四、（共15分）系统结构图如图所示，求X(s)的表达式
G4(s)G6(s) G5(s)G1(s) G2(s) N(s) C(s) R(s) -- G3(s) X(s) 五、（共15分）已知系统的结构图如图所示。 试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)和C(s)/D(s)。 G1 G2 R(s) - + + C(s) -+ D(s) G3G4 六、（共15分）系统的结构图如图所示，试求该系统的闭环传递函数 ) () (s R s C 。 七、（15分）试用结构图等效化简求题图所示各系统的传递函数 ) () (s R s C
一、（共15分）某控制系统的方框图如图所示，欲保证阻尼比ξ=0.7和响应单位斜坡函数的稳态误差为ss e =0.25,试确定系统参数K 、τ。 二、（共10分）设图（a ）所示系统的单位阶跃响应如图（b ）所示。试确定系统参数,1K 2K 和a 。 三、（共15分）已知系统结构图如下所示。求系统在输入r(t)=t 和扰动信号d(t)=1(t)作用下的稳态误差和稳态输出)(∞C 2/(1+0.1s) R(s) - C(s) 4/s(s+2) E(s) D(s) 四、（共10分）已知单位负反馈系统的开环传递函数为： 2()(2)(4)(625) K G s s s s s = ++++ 试确定引起闭环系统等幅振荡时的K 值和相应的振荡频率ω 五、（15分）设单位反馈系统的开环传递函数为 1 2 ) 1()(23++++=s s s s K s G α 若系统以2rad/s 频率持续振荡，试确定相应的K 和α值 第三章：主要包括稳、准、快3个方面 稳定性有2题，绝对稳定性判断，主要是用劳斯判据，特别是临界稳定中出现全零行问题。 相对稳定性判断，主要是稳定度问题，就是要求所有极点均在s=-a 垂线左测问题，就是将s=w-a 代入D(s)=0中，再判断稳定 快速性主要是要记住二阶系统在0<ξ<1时的单位阶跃响应公式以及指标求取的公式。 准确性主要是稳态误差的公式以及动态误差级数两方面
产品创新设计方案书
产品创新设计课程作品 多功能储物架”设计方案书 组员: 蜗居多功能储物架设计说明书 摘要： 蜗居多功能储物架主要包括储物架主体、平行四边形结构储被架、丝杆自锁分层台、简易电脑桌、垃圾桶移出装置、翻转鞋架、双摇杆雨伞架及接水装置、旋转衣帽架。其主要特点是最大程度地节约利用空
间，将生活必需品统一整理收纳实现多功能储物。采用机械结构简单易实现，连贯性好，设计结构紧凑。关键词： 节约空间，整理收纳，丝杆自锁，平行四边形。 作品简介 蜗居多功能储物架将生活零散必需品更具规划性地整理收纳并在整场储存中贯彻最大空间利用率的思想。按具体储存需求可逐个取出特定功能的储存装置使用，而在不需要某项储存功能时又可将该部分隐藏在储物架主体里。 如遇雨天需悬挂湿雨伞时，只需推出第二层并掰下隐藏于其底下的双摇杆伞架和拉出接水装置即可；被褥冬用夏储，当冬季不再需要储被架，只需掰下两边支杆，利用平行四边形机构即可将储被架收缩至紧贴储物架主体而不占用空间。 主要应用在小户型居民住房和集体宿舍。 1.研制背景及意义。 我国一直致力于解决买不起房买不到房的新升级社会矛盾，由此推出了一系列社会保障性住房，如经济适用房。此类住房有一共性，即住房面积较小，大都被控制在35平米到80平米之间。蜗居”便成了当下社会的一个流行词。并且，随着人们对未来生活品质要求的提高，如何高效利用小面积住房的空间也成了当下一个热议话题。 高效利用室内空间应该包括两个方面：一、尽量减少储物框架本身占空率；二、储存统 一化规整化。而目前市场上虽然储物架众多，但大都为固定框架，不能根据实际需求减少储物架本身所占用空间，对小面积居民房和集体宿舍造成放置压力，如：使用一个一般储物架来储藏冬被，那在冬季被褥使用时，储物架处于空置状态白白占用室内空间。并且，现有储物架都只具备单一储物功能，如：鞋架、书架、衣帽架等，零散放置在室内，显得杂乱无章，既浪费空间又不符合人们对高整洁度品质生活的追求。 而我们设计和制作的蜗居多功能储物架主要为解决以上两个问题，对现有储物架的一种改良与创新。针对性解决现今广为推行的小户型居住房以及集体宿舍的空间利用率和整洁度问题。
自动控制原理作业参考答案(第五章
5.1 （1）)(20)(20)(20)(12)(t r t r t c t c t c +=++ （2）21)10)(2()1(20)(s s s s s C ?+++= = s s s s 4 .0110275.02125.02+++-++- 所以 c(t)=4.0275.0125.0102++----t e e t t c(0)=0;c(∞)=∞; （3）单位斜坡响应，则r(t)=t 所以t t c t c t c 2020)(20)(12)(+=++ ，解微分方程加初始条件 解的： 4.04.02)(102++-+=--t e e t c t t c(0)=2, c(∞)=∞; 5.2 (1)t t e e t x 35.06.06.3)(---= (2)t e t x 2)(-= (3) t w n n n t w n n n n n n n e w b w a e w b w a t x )1(22)1(22221 2)1(1 2)1()(----+----+-+ -+----= ξξωξξωξξξωξξξω(4)t a A t a Aa e a a b t x at ωωωωωωωcos sin )()(2 22222+-++++=- 5.3 (1)y(kT)=)4(16 19 )3(45)2(T t T t T t -+-+-δδδ+…… (2) 由y(-2T)=y(-T)=0;可求得y(0)=0,y(T)=1; 则差分方程可改写为y[kT]-y[(k-1)T]+0.5y[(k-2) T]=0;,k=2,3,4…. 则有0))0()()((5.0))()(()(121=++++----y T y z z Y z T y z Y z z Y 2 11 5.015.01)(---+--=z z z z Y =.....125.025.025.05.015431----++++z z z 则y *(t)=0+)5(25.0)4(25.0)3(5.0)2()(T t T t T t T t T t -+-+-+-+-δδδδδ+… (3)y(kT)=k k k k k T T k T T )1(4 )1(4)1(4)1(4++---- 5.4
某公司机电工程深化设计方案
某公司机电工程深化设计方案 第一节概述 根据我司以往相似工程的实施经验，我司深刻理解招标图纸是作为本项目潜在承包商在投标时的指导和资料用的，其主要目的是使本项目潜在承包商能够预备工程造价估算和交回标书，本次招标图中主干管道、线槽桥架、主干电缆等的走向及安装，是以相关的比例表示，并指向相应的竖井管道间、专业机房及末端用户位置，而还有一定数量的管径、管道标高、末端电气支路和机房详图、竖井管道布置详图都未必能表示出来。其所展示的为基本的设计原理和主要设备的布置情况，供本项目潜在承包商在进行其深化设计及施工图制作时，作为参照和依据。 我司深刻理解并非常清楚应负起本合约的系统的深化设计、施工图制作的责任，工程图纸的深化设计将作为我司提供服务的一个主要技术指标。我司承诺将全面配合业主单位、设计单位完成土建综合留洞图和综合机电管廊管线深化、大跨度钢结构机电管线综合深化、虹吸雨水及溢流系统深化、电气次干线、末端动力照明支路深化等设计工作，以及全面配合完成精装修综合天花图等设计工作。
第二节深化设计的流程
第三节深化设计的标准 我方将呈交与本次围有关的资料包括所有材料、装置和设备的完整资料如产品技术资料说明书、装配指引、详图和证明文件等供审核。 1. 所有的深化设计必须符合所有国家和市及建设行业主管部门所颁布的最新法规、法定职责、条例、规、规格、标准、施工准则、业务条例等各项法定要求。 2. 所有深化设计必须符合所有国家和市及建设行业主管部门所制定的规及准则，并应按投标时的最新版本执行。 3. 当国家规、国家标准及地方规未能适用时，则应要符合技术规格说明书中约定的国际认可的规及标准。 在呈审时同时附上有关符合标准的证明文件。而有关证明文件及试验报告，必须由一认可的检定机构签发，其容须详细列明有关测试文件，证明经审定符合所需的标准要求。 有关数据和资料均须采用公制（SI）单位。 第四节深化设计图纸的通用要求 1. 我方将按工程进度或按建筑师/工程师的要求呈交本次招标围有关系统的深化设计和施工图，供监理单位／国和有关部门审批。 2. 深化设计的单位需获得监理单位／国的认可，有关图纸容至少包括平面、立面和剖面图。除显示所有有关设备、管道、电气线路、控制装置和附属配件的布置安排外，还需显示各附件的位置、施工土建配合要求、与其它机电承包合同的分界面和一切施工所需的大样详图。 3. 无论在任何情况和位置，机电系统管道和设备的安装均须保持最大的使用空间和净空高度，一旦发觉有关净空高度或空间不足够时，须在施工前通知建筑师/工程师 4. 深化施工图深度必须达到国的标准要求。 5. 有关图纸经各审批单位初步批阅后，我方将综合有关意见加以修改，然后再安排送审，直至图纸获批准为止。 6. 图纸获批核后，经建筑师及工程师等盖章后，然后再分送业主、设计单
自动控制原理期末考试复习题及答案
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
产品创新设计方案书
产品创新设计课程作品 “多功能储物架”设计方案书 组员： 蜗居多功能储物架设计说明书 摘要： 蜗居多功能储物架主要包括储物架主体、平行四边形结构储被架、丝杆自锁分层台、简易电脑桌、垃圾桶移出装置、翻转鞋架、双摇杆雨伞架及接水装置、旋转衣帽架。其主要特点是最大程度地节约利用空间，将生活必需品统一整理收纳实现多功能储物。采用机
械结构简单易实现，连贯性好，设计结构紧凑。 关键词： 节约空间，整理收纳，丝杆自锁，平行四边形。 作品简介 蜗居多功能储物架将生活零散必需品更具规划性地整理收纳并在整场储存中贯彻最大空间利用率的思想。按具体储存需求可逐个取出特定功能的储存装置使用，而在不需要某项储存功能时又可将该部分隐藏在储物架主体里。 如遇雨天需悬挂湿雨伞时，只需推出第二层并掰下隐藏于其底下的双摇杆伞架和拉出接水装置即可；被褥冬用夏储，当冬季不再需要储被架，只需掰下两边支杆，利用平行四边形机构即可将储被架收缩至紧贴储物架主体而不占用空间。 主要应用在小户型居民住房和集体宿舍。 1.研制背景及意义。 我国一直致力于解决买不起房买不到房的新升级社会矛盾，由此推出了一系列社会保障性住房，如经济适用房。此类住房有一共性，即住房面积较小，大都被控制在35平米到80平米之间。“蜗居”便成了当下社会的一个流行词。并且，随着人们对未来生活品质要求的提高，如何高效利用小面积住房的空间也成了当下一个热议话题。 高效利用室内空间应该包括两个方面：一、尽量减少储物框架本身占空率；二、储存统一化规整化。而目前市场上虽然储物架众多，但大都为固定框架，不能根据实际需求减少储物架本身所占用空间，对小面积居民房和集体宿舍造成放置压力，如：使用一个一般储物架来储藏冬被，那在冬季被褥使用时，储物架处于空置状态白白占用室内空间。并且，现有储物架都只具备单一储物功能，如：鞋架、书架、衣帽架等，零散放置在室内，显得杂乱无章，既浪费空间又不符合人们对高整洁度品质生活的追求。 而我们设计和制作的蜗居多功能储物架主要为解决以上两个问题，对现有储物架的一种改良与创新。针对性解决现今广为推行的小户型居住房以及集体宿舍的空间利用率和整洁度问题。
自动控制原理作业答案1-7(考试重点)演示教学
红色为重点（2016年考题） 第一章 1-2仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。 解当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机反转带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如下图所示。 1-4 题1-4图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。试绘制系统方块图，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？ 解工作原理：温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温，并在温度控制器中与给定温度相比较，若低于给定温度，其偏差值使蒸汽阀门开大，进入热交换器的蒸汽量加大，热水温度升高，直至偏差为零。如果由于某种原因，冷水流量加大，则流量值由流量计测得，通过温度控制器，开大阀门，使蒸汽量增加，提前进行控制，实现按冷水
流量进行顺馈补偿，保证热交换器出口的水温不发生大的波动。 其中，热交换器是被控对象，实际热水温度为被控量，给定量（希望温度）在控制器中设定；冷水流量是干扰量。 系统方块图如下图所示。这是一个按干扰补偿的复合控制系统。 1-5图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量及各部件的作用，画出系统方框图。 解加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压Uc的平方成正比，Uc增高，炉温就上升，Uc 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压Uf。Uf作为系统的反馈电压与给定电压Ur进行比较，得出偏差电压Ue，经电压放大器、功率放大器放大成au后，作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下，炉温等于某个期望值T°C，热电偶的输出电压Uf正好等于给定电压Ur。此时，Ue=Ur-Uf=0，故U1=Ua=0，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使Uc保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。 当炉膛温度T°C由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以下的控制过程,控制的结果是使炉膛温度回升，直至T°C的实际值等于期望值为止。 系统中，加热炉是被控对象，炉温是被控量，给定量是由给定电位器设定的电压ru（表征炉温的希望值）。系统方框图见下图。
自动控制原理-期末考试试题卷
洛阳理工学院 2010/2011 学年第二学期自动控制原理期末考试试题卷（B） 适用班级：B 考试日期时间：适用班级： 一、判断题。正确的打√，错误的打×。(每小题1分，共10分) 1.传递函数是线性定常系统的一种内部描述模型。（） 2.劳斯判据是判断线性定常系统稳定性的一种代数判据。（） 3.频域分析法是根据闭环系统的频率特性研究闭环系统性能的一种图解方法。( ) 4.频率响应是系统在正弦输入信号下的全部响应。（） 5.绘制系统Bode图时，低频段曲线由系统中的比例环节（放大环节）和微积分环节决定( ) 6.对于线性定常系统，若开环传递函数不包括积分和微分环节，则当0 ω=时，开环幅相特性曲线（Nyquist图）从正虚轴开始。（） 7.开环控制系统的控制器和控制对象之间只有正向作用，系统输出量不会对控制器产生任何影响。（） 8.Ⅰ型系统，当过渡过程结束后，系统对斜坡输入信号的跟踪误差为零。（） 9.控制系统分析方法中，经典控制理论的分析方法有频域分析法、根轨迹分析法、时域分析法。（） 10.已知某校正网络传递函数为 1 () 1 s G s as + = + ，当满足a>1条件时，则该校正网络为滞后校正网络。（） 二、单选题(每小题2分，共20分) 1.下述（）属于对闭环控制系统的基本要求。 （A）稳定性（B）准确性（C）快速性（D）前面三个都是 2.分析线性控制系统动态性能时，最常用的典型输入信号是（）。 （A）单位脉冲函数（B）单位阶跃函数 （C）单位斜坡函数（D）单位加速度函数 3.典型二阶系统阻尼比等于1时，称该系统处于（）状态。 （A）无阻尼（B）欠阻尼（C）临界阻尼（D）系统不稳定或临界稳定 4.稳定最小相位系统的Nyquist图，其增益（幅值）裕度（）。 （A）0 hdB<（B）0 hdB>（C）1 hdB<（D）1 hdB> 5.单位反馈控制系统的开环传递函数为 4 () (5) G s s s = + ，则系统在()2 r t t =输入作用下，其稳态误差为（）。 （A）10 4 （B） 5 4 （C） 4 5 （D）0 6.一个线性系统的稳定性取决于（）。 （A）系统的输入（B）系统本身的结构和参数
创新设计方案
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 创新设计方案 创新产品的名称： 多功能太阳能手电筒 创新的由来： 太阳能手电筒的概念很早就被人们所提出，许多人提出来基于趣味，或当作笑话看待。因为认为以太阳能作为能源来源的机械只能在有光源的情形下运作，这和手电筒一般于无光情形下运作的概念相违背，认为会大大的降低它的实用性。因此这个概念常常被人用来取笑，或当作不可行概念的代名词。例如在恒春兮里面就以太阳能手电筒作为取笑的对象；在哆啦A梦里面，也有出现过太阳能手电筒；在电影国产凌凌漆大战金枪客里面；太阳能手电筒也是出现作为笑点。 然而，太阳能手电筒并不是不切实际的构想，只要设计上能适当的储存足够太阳能，手电筒一样可以在无光的情形下使用一段时间。尤其在野外，要得到阳光比找到新的电池容易得多，所以许多太阳能手电筒是设计为野外使用的。只要有充足的存电能力，省电的灯泡，太阳能手电筒就是一个很好的发明，这也是为什么市面上许多的太阳能手电筒采用LED灯泡。白天放到太阳底下晒晒，晚上就可以用几个小时，不需要更换电池，不会造成环境污染；是真正的低碳环保绿色产品。 而鉴于目前主流的太阳能手电筒，要么尺寸过小，使用范围受限；要么功能单一，无竞争优势。因此我们设计出一款多功能太阳手电筒，以弥
补市售太阳能手电筒的不足。 创新产品的用途： 1、太阳能发电。 2、照明。 3、FM收音机。 4、可对手机及各类数码产品充电。 5、指南针。 因此该产品适用于家庭或户外照明、狩猎者、徒步旅行者以及露营者，军事、警卫、交通勘查和从事紧急情况的工作。 实施方案： 1、外壳组件：上壳体、中壳体、下壳体及按钮开关等组成。 2、发电组件：由附在上中下壳体的太阳能极板、镍氢电池及控制线路等组成。 3、照明组件：LED若干只。 4、FM收音机组件：FM收音机电路、开关等组成。 5、充电组件：由充电电路、镍氢电池开关等组成.。 6、指南针组件：指南针一只。 采集光线，将光能转换为电能。并由安定器转变，带动LED发光，FM 收音机工作，以及对手机及各类数码产品充电。 使用方法： 1、太阳能极板正对着太阳光下照射给蓄电池充电。 2、按动按钮灯点亮进行照明或者使用其它功能。 使用注意： 1、请勿将本品放置在高温，高湿的地方。 2、太阳能极板充电时要正对着太阳，否则会大大影响充电效果。 产品特点： 1、绿色环保，本产品由于用太阳光作为能源，不产生废物、不污染环境、绿色、环保。
自动控制原理课后习题答案
. 第一章引论 1-1 试描述自动控制系统基本组成，并比较开环控制系统和闭环控制系统的特点。答： 自动控制系统一般都是反馈控制系统，主要由控制装置、被控部分、测量元件组成。控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成的，按其职能分，主要有给定元件、比较元件、校正元件和放大元件。如下图所示为自动控制系统的基本组成。 开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向作用，而没有反向联系的控制过程。此时，系统构成没有传感器对输出信号的检测部分。开环控制的特点是：输出不影响输入，结构简单，通常容易实现；系统的精度与组成的元器件精度密切相关；系统的稳定性不是主要问题；系统的控制精度取决于系统事先的调整精度，对于工作过程中受到的扰动或特性参数的变化无法自动补偿。 闭环控制的特点是：输出影响输入，即通过传感器检测输出信号，然后将此信号与输入信号比较，再将其偏差送入控制器，所以能削弱或抑制干扰；可由低精度元件组成高精度系统。 闭环系统与开环系统比较的关键，是在于其结构有无反馈环节。 < 1-2 请说明自动控制系统的基本性能要求。 答： 自动控制系统的基本要求概括来讲，就是要求系统具有稳定性、快速性和准确性。 稳定性是对系统的基本要求，不稳定的系统不能实现预定任务。稳定性通常由系统的结构决定与外界因素无关。对恒值系统，要求当系统受到扰动后，经过一定时间的调整能够回到原来的期望值（例如恒温控制系统）。对随动系统，被控制量始终跟踪参量的变化（例如炮轰飞机装置）。 快速性是对过渡过程的形式和快慢提出要求，因此快速性一般也称为动态特性。在系统稳定的前提下，希望过渡过程进行得越快越好，但如果要求过渡过程时间很短，可能使动态误差过大，合理的设计应该兼顾这两方面的要求。 准确性用稳态误差来衡量。在给定输入信号作用下，当系统达到稳态后，其实际输出与所期望的输出之差叫做给定稳态误差。显然，这种误差越小，表示系统的精度
机电安装的深化设计
浅谈机电安装工程深化设计 关 键 词：深化设计 内容概要：介绍机电工程深化设计的由来，简述深化设计工作步骤，肯定深化设计在工程建设中的进步意义。 正 文： 改革开放以来建筑业高速发展，建筑项目也日趋大型化、专业化、复杂化，陈旧的承包模式已经不能适应现代工程的需要。同时伴随着国际建筑管理公司、咨询公司和机电设计顾问公司的加盟，投资开发商都逐步采纳国际通用的工程招标和施工管理模式，实行建筑机电系统设计深化与施工为一体的工程总承包机制。 并且在国内某些大型项目的设计上，设计院施工图只做到大约相当于初步设计的阶段，并不能准确指导实际现场施工；进一步的深化设计工作都留给了总承包商完成。这种实行建筑机电系统设计深化与施工为一体的工程总承包模式，要求机电系统施工单位对招标图纸进行再设计，并结合各个相关专业深化成各专业的施工图纸，这就必然产生了工程中的图纸深化设计工作。 一、机电工程深化设计的意义 深化设计是指在工程实施过程中对招标图纸或原施工图的补充与完善，使之成为可以现场实施的施工图。 一张完美的深化设计图纸可以将设计师的设计理念、设计意图在施工过程中得到充分体现；并在满足甲方需求的前提下，使施工图纸更加符合现场实际情况，深化设计也是施工单位的施工理念在设计阶
段的延伸；更好的为甲方服务，满足现场不断变化的需要，优化设计方案在现场实施的过程，是为了达到在满足功能的前提下降低成本，为企业创造更多利润。降低了建设单位投资成本、降低了承包方的施工成本，同时也节约了社会财富的使用。 二、浅谈机电图纸的深化步骤 在深化图纸前，首先要有清晰的思路，对深化工程的区域有大概的掌握。以高层商用办公楼为例，深化的区域主要在标准层、设备层、管井、机房、地下室等。按照施工进度计划，安排图纸深化区域的先后顺序。 为了切实满足工程要求，圆满完成合约内容，必须在成立项目经理部的同时成立深化设计部门。深化设计部门应该有完善的组织架构和管理办法，具备从深化工作初期的资料收集、到具体深化工作的执行、关系协调、图纸审核、报送，直至施工图的完成，一套成熟的深化设计按流程作业的工作能力。鉴于深化设计的重要性，深化设计人员应具备扎实的理论知识和丰富的施工经验，详细了解工程的功能、建筑结构和精装修的设计，熟悉设备的性能、参数和安装要求，并且熟练掌握CAD 绘图技术。硬件上配备足够数量的电脑和绘图工具，以完成工程设计深化工作。 1、深化设计人员需明确深化的含义：主干系统不可变更，局部使用功能的改变不可变更，不可进行涉及初步设计的工作内容；深化工作应在合约范围内有利于降低工程造价，有利于工程施工；只是在二次设计过程中对原初始施工图的具体补充与完善。如遇到客观因素
自动控制原理期末考试题A卷
A 卷 一、填空题（每空 1 分，共10分） 1、 在水箱水温控制系统中，受控对象为 ，被控量为 。 2、 对自动控制的性能要求可归纳为___________、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______________，而稳态误差体现的是______________。 3、 闭环系统的根轨迹起始于开环传递函数的 ，终止于开环传递函数的 或无穷远。 4、 PID 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ，其相应的传递函数为 。 5、 香农采样定理指出：如采样器的输入信号e(t)具有有限宽带，且有直到ωh 的频率分量，则使信号e(t) 完满地从采样信号e*(t) 中恢复过来的采样周期T 要满足下列条件：________________。 二、选择题（每题 2 分，共10分） 1、 设系统的传递函数为G （S ）＝1 52512++s s ，则系统的阻尼比为（ ）。 A ．21 B ．1 C ．51 D ．25 1 2、 非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为 ( ) A 、 ()()()E S R S G S =? B 、()()()()E S R S G S H S =?? C 、()()()()E S R S G S H S =?- D 、()()()() E S R S G S H S =- 3、 伯德图中的低频段反映了系统的（ ）。 A ．稳态性能 B ．动态性能 C ．抗高频干扰能力 D ．.以上都不是 4、 已知某些系统的开环传递函数如下，属于最小相位系统的是( )。 A 、 (2)(1)K s s s -+ B 、(1)(5K s s s +-+） C 、2(1)K s s s +－ D 、(1)(2) K s s s -- 5、 已知系统的开环传递函数为 100(0.11)(5)s s ++，则该系统的开环增益为 ( )。 A 、 100 B 、1000 C 、20 D 、不能确定
创新设计方案
创新设计方案 创新产品的名称： 多功能太阳能手电筒 创新的由来： 太阳能手电筒的概念很早就被人们所提出，许多人提出来基于趣味，或当作笑话看待。因为认为以太阳能作为能源来源的机械只能在有光源的情形下运作，这和手电筒一般于无光情形下运作的概念相违背，认为会大大的降低它的实用性。因此这个概念常常被人用来取笑，或当作不可行概念的代名词。例如在恒春兮里面就以太阳能手电筒作为取笑的对象；在哆啦A梦里面，也有出现过太阳能手电筒；在电影国产凌凌漆大战金枪客里面；太阳能手电筒也是出现作为笑点。 然而，太阳能手电筒并不是不切实际的构想，只要设计上能适当的储存足够太阳能，手电筒一样可以在无光的情形下使用一段时间。尤其在野外，要得到阳光比找到新的电池容易得多，所以许多太阳能手电筒是设计为野外使用的。只要有充足的存电能力，省电的灯泡，太阳能手电筒就是一个很好的发明，这也是为什么市面上许多的太阳能手电筒采用LED灯泡。白天放到太阳底下晒晒，晚上就可以用几个小时，不需要更换电池，不会造成环境污染；是真正的低碳环保绿色产品。 而鉴于目前主流的太阳能手电筒，要么尺寸过小，使用范围受限；要么功能单一，无竞争优势。因此我们设计出一款多功能太阳手电筒，以弥补市售太阳能手电筒的不足。 创新产品的用途： 1、太阳能发电。 2、照明。 3、FM收音机。 4、可对手机及各类数码产品充电。 5、指南针。 因此该产品适用于家庭或户外照明、狩猎者、徒步旅行者以及露营者，军事、
警卫、交通勘查和从事紧急情况的工作。 实施方案： 1、外壳组件：上壳体、中壳体、下壳体及按钮开关等组成。 2、发电组件：由附在上中下壳体的太阳能极板、镍氢电池及控制线路等组成。 3、照明组件：LED若干只。 4、FM收音机组件：FM收音机电路、开关等组成。 5、充电组件：由充电电路、镍氢电池开关等组成.。 6、指南针组件：指南针一只。 采集光线，将光能转换为电能。并由安定器转变，带动LED发光，FM收音机工作，以及对手机及各类数码产品充电。 使用方法： 1、太阳能极板正对着太阳光下照射给蓄电池充电。 2、按动按钮灯点亮进行照明或者使用其它功能。 使用注意： 1、请勿将本品放置在高温，高湿的地方。 2、太阳能极板充电时要正对着太阳，否则会大大影响充电效果。 产品特点： 1、绿色环保，本产品由于用太阳光作为能源，不产生废物、不污染环境、绿色、环保。 2、使用成本低，由于太阳能取之不尽、用之不竭，使用成本低廉。 3、超高LED亮度照明。 4、使用方便，无需换电池，太阳能即充。 5、自锁电子开关控制，寿命长。 6、产品新颖，时尚，造型精致，功能齐全，便于携带。 设计人员：
自动控制原理期末考试题
《 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？
自动控制原理习题及答案
第一章 习题答案 1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态； (2) 画出系统方框图。 解 （1）负反馈连接方式为：d a ?，c b ?； （2）系统方框图如图解1-1 所示。 1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。 题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统 解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。
1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 题1-3图 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比，c u 增高，炉温就上升，c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流 电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压f u 。f u 作为系统的反馈电压与给定 电压r u 进行比较，得出偏差电压e u ，经电压放大器、功率放大器放大成a u 后，作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下，炉温等于某个期望值T °C ，热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。此时，0=-=f r e u u u ，故01==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。 当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以下的控制过程： 控制的结果是使炉膛温度回升，直至T °C 的实际值等于期望值为止。 ?→T C ?→↑→↑→↑→↑→↑→↓→↓T u u u u u c a e f θ1C ↑ 系统中，加热炉是被控对象，炉温是被控量，给定量是由给定电位器设定的电压r u （表征炉温的希望值）。系统方框图见图解1-3。
自动控制原理试题库(含参考答案)
一、填空题（每空1分，共15分） 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为() G s，则G(s) 为G1(s)+G2(s)（用G1(s)与G2(s)表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， ω， 则无阻尼自然频率= n 7 其相应的传递函数为，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性能。 1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。 2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。 3、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。 4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。
5、设系统的开环传递函数为2(1)(1) K s s Ts τ++ arctan 180arctan T τωω--。 6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的。 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。 是指闭环传系统的性能要求可以概括为三个方面，即：稳定性、准确性和快速性，其中最基本的要求是稳定性。 2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为()G s ，则该系统的开环传递函数为()G s 。 3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理 论中系统数学模型有微分方程、传递函数等。 4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用劳思判据、根轨迹、奈奎斯特判据等方法。
(完整版)自动控制原理课后习题及答案
第一章 绪论 1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点. 解答：1开环系统 (1) 优点:结构简单，成本低，工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时，可得到满意的效果。 (2) 缺点：不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化，外来未知扰动存在时，控制精度差。 2 闭环系统 ⑴优点：不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量 偏离给定值，都会产生控制作用去清除此偏差，所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。 ⑵缺点：主要缺点是被控量可能出现波动，严重时系统无法工作。 1-2 什么叫反馈？为什么闭环控制系统常采用负反馈？试举例说 明之。 解答：将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。 闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明。例如，一个温度控制系统通过热电阻（或热电偶）检测出当前炉子的温度，再与温度值相比较，去控制加热系统，以达到设定值。 1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型（线性，非 线性，定常，时变）？ （1）22 ()()() 234()56()d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+ （2）()2()y t u t =+ （3）()()2()4()dy t du t t y t u t dt dt +=+ （4）() 2()()sin dy t y t u t t dt ω+= （5）22 ()() ()2()3()d y t dy t y t y t u t dt dt ++= （6）2() ()2() dy t y t u t dt +=