过程控制练习题(带答案)教程文件
过程控制练习题(带答
案)
练习题
一、填空题
1．定比值控制系统包括：（开环比值控制系统）、（单闭环比值控制系统）和（双闭环比值控制系统）。
2．控制阀的开闭形式有（气开）和（气关）。
3．对于对象容量滞后大和干扰较多时，可引入辅助变量构成（串级）控制系统，使等效对象时间常数（减少），提高串级控制系统的工作频率。
4．测量滞后包括测量环节的（容量滞后）和信号测量过程的（纯滞后）。5．锅炉汽包水位常用控制方案为：（单冲量水位控制系统）、（双冲量控制系统）、（三冲量控制系统）。
6．泵可分为（容积式）和（离心式）两类，其控制方案主要有：（出口直接节流）、（调节泵的转速）、（调节旁路流量）。
7．精馏塔的控制目标是，在保证产品质量合格的前提下，使塔的总收益最大或总成本最小。具体对一个精馏塔来说，需从四个方面考虑，设置必要的控制系统，分别是：物料平衡控制、（能量平衡控制）、（约束条件控制）和（质量控制）。
1. 前馈控制系统的主要结构形式包括：单纯的前馈控制系统、（前馈反馈控制系统）和（多变量前馈控制系统）。
2. 反馈控制系统是具有被控变量负反馈的闭环回路，它是按着（偏差）进行控制的；前馈控制系统是按（扰动）进行的开环控制系统。
3. 选择性控制系统的类型包括：（开关型）、（连续型）和（混合型）。
4. 常用控制阀的特性为（线性）、（快开）、（对数）、和（抛物线）特性。
5. 阀位控制系统就是在综合考虑操纵变量的（快速性）、（经济性）、（合理性）、和（有效性）基础上发展起来的一种控制系统。
6. 压缩机的控制方案主要有：（调速）、（旁路）和节流。
7. 化学反应器在石油、化工生产中占有很重要的地位，对它的控制一般有四个方面，
分别是：物料平衡控制、（能量平衡控制）、（质量控制）和（约束条件控制）。
二、简答题
1．说明生产过程中软保护措施与硬保护措施的区别。
答：所谓生产的软保护措施，就是当生产短期内处于不正常情况时，无须像硬保护措施那样硬性使设备停车，而是通过一个特定设计的自动选择性控制系统，以适当改变控制方式来达到自动保护生产的目的。这样就可以减少由于停车而带来的巨大经济损失。而硬保护措施将使得生产设备停车。
2．前馈控制主要应用在什么场合？
答：前馈控制主要用于下列场合：
(1)干扰幅值大而频繁，对被控变量影响剧烈，单纯反馈控制达不到要求时； (2)主要干扰是可测不可控的变量；
(3)对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，控制质量差时，可采用前馈一反馈控制系统，以提高控制质量。
3．怎样选择串级控制系统中主、副控制器的控制规律?
答：串级控制系统的目的是为了高精度地稳定主变量，对主变量要求较高，一般不允
许有余差，所以主控制器一般选择比例积分控制规律，当对象滞后较大时，也可引入适当的微分作用。
串级控制系统中对副变量的要求不严。在控制过程中，副变量是不断跟随主控制器的输出变化而变化的，所以副控制器一般采用比例控制规律就行了，必要时引入适当的积分作用，而微分作用一般是不需要的。
4．简述均匀控制系统的控制方案。
答：以液位与流量的均匀控制为例，其控制方案有简单均匀控制与串级均匀控制两种。从结构上来讲，简单均匀控制与一般的液位控制系统一样，串级均匀控制与一般的液位
-流量串级控制系统一样。其区别在于均匀控制与一般的控制系统目的不一样。之所以能够使两个变量间的关系得到协调，是通过控制器参数整定来实现的。均匀控制系统中的控制器一般都采用纯比例作用，且比例度很大，必要时才引入少量的积分作用。
5．分程控制系统的主要应用场合有哪些?
答：分程控制系统的应用场合主要有：(1)用于扩大控制阀的可调范围，改善控制品质； (2)用于控制两种不同的介质流量，以满足工艺生产的要求，(3)用作生产安全的防护措施。
1.积分饱和的危害是什么? 有哪几种主要的抗积分饱和措施?
答：当控制器处于积分饱和状态时，它的输出将达到最大或最小的极限值，该极限值已超出执行器的有效输入信号范围，所以当有控制信号来的时候控制器就无法及时响应，必须等待其退出积分饱和才能响应，这样会对系统的工作带来严重的后果，甚至会造成事故。抗积分饱和的主要方法有限幅法、外反馈法和积分切除法。
2. 前馈控制与反馈控制的主要区别有哪些?
答：前馈控制与反馈控制的主要区别有以下：
反馈控制前馈控制
1）控制的依据被控变量的偏差干扰量的大小
2）检测的信号被控变量干扰量
3）控制作用发生的时间偏差出现后偏差出现前
4）系统结构闭环控制开环控制
5）控制质量有差控制无差控制
6）控制器通用PID 专用控制器
7）经济性和可靠性一种系统可克服多种干扰对每一种都要有一个控制系统3. 什么叫比值控制系统?其类型有哪些？
答：实现两个或两个以上的参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。通常为流量比值控制系统，用来保持两种物料的流量保持一定的比值关系。类型有：开环比值、单闭环和双闭环，以及变比值控制等。
4. 串级控制系统中副变量应如何选择?
答：串级控制系统中副变量的选择原则是：
(1)主、副变量间应有一定的内在联系，副变量的变化应在很大程度上能影响主变量的变化；
(2)通过对副变量的选择，使所构成的副回路能包含系统的主要干扰；
(3)在可能的情况下，应使副回路包含更多的主要干扰，但副变量又不能离主变量太近；
(4)副变量的选择应考虑到主、副对象时间常数的匹配，以防“共振”的发生
5. 什么是多冲量控制系统? 主要应用场合是什么？
所谓多冲量控制系统，是指在控制系统中，有多个变量信号，经过一定的运算后，共同控制一只执行器，以使某个被控的工艺变量有较高的控制质量。
多冲量控制系统这个名称主要在锅炉的给水系统控制中应用比较广泛。
三、分析题
1、图示为某管式加热炉原油出口温度分程控制系统，两分程阀分别设置在瓦斯气和燃料油
管线上。工艺要求优先使用瓦斯气供热，只有瓦斯气量不足以提供所需热量时，才打开
燃料油控制阀作为补充。根据上述要求确定：
1）A、B两控制阀的开闭形式及每个阀的工作信号段（假定分程点为
0.06MPa）；
2）确定控制器的正、反作用；
3）画出该系统的方块图，并简述该系统的工作原理。
解：1）A、B 均为气开式
A：0.02~0.06MPa；B：0.06~0.10MPa
2）控制器为“反作用”
3）系统方块图
工作原理：（1）当出口温度高于设定温度时，仅A阀打开工作，B关闭；
（2）当出口温度低于设定温度时，A 和B 阀同时工作。
2、图示为油品储罐N2 封分程控制系统。其工作原理为：1）向油罐注油时，排空气；
2）从油罐抽油时，放氮气。根据已知内容确定：
1）控制阀A和B的类型，确定控制器的正、反作用；
2）控制阀A和B的分程区域；
3）画出该系统的方块图，并简述该系统的工作原理。
解：1）控制阀A应选气开阀，则控制器应为反作用，B 阀应选气闭。
2）分程区域：为了保证安全，不使贮罐压力过高，能源中断时氮气阀A应该关闭，放空
阀B 打开，所以B阀应在小信号段，A 阀在高信号段。
3）系统方块图
工作原理：A阀（充N2）采用气开式，B 阀（放空）为气闭式，控制器为反作用。
（1）向油罐注油时P↑→PC↓（<0.06MPa）→A阀全关、B阀开→P↓；
（2）从油罐抽油时P↓→PC↑（>0.06MPa）→B 阀全关、A 阀开→P↑。
四、计算题
1、某前馈-串级控制系统如图所示。已知：
要求：1）汇出该系统的方块图；2）计算前馈控制器的数学模型。解：1）系统方块图
2）前馈控制器的数学模型
2、在甲烷转化反应中，为了保证甲烷的转化率，就必须保持天然气、水蒸汽和空气之
间成一定的比值（1：3：1.4）。工艺生产中最大负荷为：水蒸气流量的最大值Fsmax=31100
m3/h；空气流量的最大值Famax=14000 m3/h ；天然气流量的最大值
Fnmax=11000 m3/h。
现采用差压法测量流量，未经开方运算，系统组成如图示：
1）说明控制系统的类型；
2）画出系统方框图；
3）分别计算比值系数。
解：1）控制系统的类型：两个双闭环比值控制系统的混合（2 分）2）系统方块图（5 分）
（方块图中F1、F2、F3 分别为天然气、水蒸汽和空气）
五、综合题
1、下图为锅炉设备主要工艺流程图，
其任务是根据生产负荷的需要，供应一定压力或
温度的蒸汽，同时使得锅炉在安全、经济的条件下运行。试分析：
1）锅炉设备需要哪些主要的控制系统，说明各个系统的被控变量和控制变量；2）为汽包水位设计一个双冲量控制系统，画出其原理图。
答：1）主要控制系统：（12 分）
（1）锅炉汽包水位控制：汽包水位作为被控变量，给水流量作为操纵变量。（2）锅炉燃烧系统的控制：
被控变量：蒸汽压力（负荷），烟气成方（经济燃烧指标）和炉膛负压；
操纵变量：燃料量、送风量、引风量。
（3）过热蒸汽系统的控制：
被控变量为过热蒸汽温度，操作变量为减温器的喷水量；
（4）锅炉水处理过程的控制：
一般采用离子交换树脂对水进行软化处理；另外采用蒸汽加热进行除氧处理。
2）双冲量控制系统原理图（8分）
2、加热炉设备的主要任务是根据生产需要，将工艺介质加热到一定温度。试说明：
1）设置燃油加热炉的安全联锁保护系统的作用是什么？
2）可能产生事故的原因是什么？相对应的安全联锁保护系统有哪些？并说明软硬保护。
3）为燃油加热炉安全联锁保护控制系统，画出其原理图。
4）确定控制阀的气开气关型式、温度控制器的正反作用形式和选择器的高低选择型式。
答：
1）设置燃油加热炉的安全联锁保护系统的作用是为安全生产、防止事故。
2）燃油加热炉可能出现如下事故：
①工艺介质流量过小或中断，切断燃料油（工艺介质流量检测联锁保护系统FT102）；
②燃料油压力过低会回火（燃料油流量检测联锁保护系统FT101）；
③燃料油压力过高会脱火（燃料油压力过高选择性控制系统PT101）；
④某种原因灭火（火焰监视器检测联锁保护系统BS101）；
⑤雾化蒸汽压力过低或中断，造成燃料油雾化不良无法燃烧（雾化蒸汽压力检测联锁保护系统PT102）。
其中：（PT101）为软保护措施，其它均为硬保护措施。
3）
4）控制阀选择：当气源中断时，应切断燃料，控制阀应关闭，故选气开型。温度控制器选择：温度增高时，应减小燃料，控制信号减小，故反作用。
选择器的高低选择：低值选择器。
传播学教程课后答案
第一章 第一节 1.为什么说“信息是物理载体和意义构成的统一体”？ 这句话出自德国哲学家克劳斯，他概括出了社会信息的本质。社会信息作为信息的一种类型，并不单纯地表现为人的生理层次上的作用和反作用，而且伴随着人复杂的精神和心理活动；而作为社会信息物质载体的符号系统本身，也是人类精神劳动的创造物，只有当人们对符号赋予意义时。解读才成为可能。由此可见。社会信息是物质载体和精神内容的统一，符号和意义的统一。 2.什么是传播？它的基本特点是什么？ 传播(communication),即社会信息的传递或社会信息系统的运行。 其基本特点为： （1）社会传播是一种信息共享活动，具有交流，交换和扩散的性质 （2）社会传播是在一定社会关系中进行的，又是一定社会关系的体现 （3）从传播的社会关系性而言，它又是一种双向的社会互动行为 （4）传播成立的重要前提之一，是传受双方必须要有共通的意义空间 （5）传播是以人为主体的活动，存在于动态的运动机制之中，也是一个复杂过程的集合体 3.传播是在一定社会关系中进行的，又是一定社会关系的体现。如何理解这个观点？ 传播（communication）和社区（community）的词根相同，暗示了二者在本质上的相似性和关联性。传播必须产生于一定的社会关系，同时它又是社会关系的体现，传受双方表述的内容和采取的姿态、措辞等，无不反映着各自的社会角色和地位。可以说，社会关系是人类传播的一个本质属性，通过传播，人们保持、改变既有的社会关系并建立新的社会关系。 第二节 1.如何理解社会关系的系统性？ 世界上一切事物无不处于一定的系统中。系统中的各个部分相互联系相互制约，结合在一起形成具有特定功能的有机整体。 社会传播的五种类型：人内传播，人际~、群体~、组织~和大众~就是按照传播系统进行分类的。 由此可见，任何传播活动都是在一定的信息系统中进行的，传播的系统性是普遍存在的。 2.社会信息系统的特点是什么？ 它是一个开放性系统，功能是保持社会内部的联系和协调，收集、整理和传达系统内部和外部环境变化的信息，保证社会的正常运行发展。因此，它必须对内形成有效的传播渠道，对外伸出普遍的触角。 社会信息系统是由各个子系统相互连结、相互交织而构成的整体。每个子系统既有相对独立的结构和功能，与其他子系统互为环境，又与其他子系统相互交织、作用，其总体运动形成了社会信息系统的大运行。社会信息系统是一个具有双重偶然性的系统，多变量的系统，充满着不确定性。如果这些变量处理不当，便会引起传播障碍和传播隔阂。 社会信息系统是一个自我创造、自我完善的系统。社会信息活动的主体——人能够凭借这种可塑性和创造性，不断发现和克服社会信息系统的障碍和隔阂，使之不断完善。 3.如何理解社会信息系统中的“双重偶然性”？ 双重偶然性是德国社会传播学家鲁曼提出的概念，指的是传播的双方都存在着不确定性，导致通过传播所做出的选择有受到拒绝的可能性。双重偶然性是人类社会信息系统中的特有属性，这主要是因为人类的活动不仅受到生物运动规律的制约，还受到精神和心理的运动规律的制约，而多个复杂变量的处理不当，就有可能引起传播障碍和传播隔阂。 4.什么是“传播隔阂”？ 指由于社会信息系统的复杂性、不确定性以及系统的参与者具有不同的价值观、利益、文化背景和意识形态，而产生的传播上的无意误解或有意曲解。它包括个人之间的隔阂，个人与群体的隔阂，成员与组织的隔
自动控制原理试卷及答案
自动控制原理试题及答案 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 与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(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 （用G 1(s)与G 2(s) 表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率=n ω ， 阻尼比=ξ ， 该系统的特征方程为 ， 该系统的单位阶跃响应曲线为 。 . 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+， 则该系统的传递函数G(s)为 。 6、根轨迹起始于 ，终止于 。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系统的开环传递函 数为 。 8、PI 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 ，由于积分环节的引入，可以改善系统的 性能。 二、选择题（每题 2 分，共20分） 1、采用负反馈形式连接后，则 ( ) A 、一定能使闭环系统稳定； B 、系统动态性能一定会提高； 》 C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除； D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。 A 、增加开环极点； B 、在积分环节外加单位负反馈； C 、增加开环零点； D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( ) A 、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升； C 、临界稳定； D 、右半平面闭环极点数2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( ) A 、 型别2 《传播学教程》课后思考题答案 第一章传播学的研究对象与基本问题 第一节 1、为什么说“信息是物理载体和意义构成的统一整体”？ 答：人与人之间的社会互动行为的介质既不单单是意义，也不单单是符号，而是作为意义和符号，精神内容和物质载体只统一体的信息，因为意义离开符号就不能得到表达，而符号离开意义只不过是一些莫名其妙的物质，两者都不能单独引起社会互动行为。社会信息指物质载体和精神内容。主客体的统一，符号和意义的统一。信息又是物理载体和意义构成的统一整体。所以说，信息是物理载体和意义构成的统一整体。 2、什么是传播？它的基本特征是什么？ 答：传播即是社会信息的传递或社会信息系统的运行。它是人类通过符号和媒介交流信息以其发生相应变化的活动。是人类的活动，是信息的交流，它离不开符号，媒介，它的目的是希望发生相映的变化。 基本特征： （1）社会传播是一种信息共享活动 （2）它是在一定社会关系中形成的，也是一定社会关系的体现。 （3）从传播的社会关系性而言，它又是一种双象的是社会互动行为。 （4）传播成立的重要前提之一就是传授双方必须要有共通的意义空间。 （5）传播是一种行为，是一种过程，也是一种系统。 3、传播是在一定社会关系中进行的，又是一定社会关系的体现，如何理解这个观点？ 答：传播产生于一定的社会关系，这种关系可能是纵向的也可能是横向的。它又是社会关系的体现，传授双方表述的内容和采用的姿态，措辞等等，无不反映着各自的社会角色和地位。社会关系是人类传播的一个本质属性，通过传播，人们保持既有的社会关系并建立新的社会关系。 第二节 1、如何理解社会传播的系统性？ 答：世界上的一切事物无不处在一定的系统中。所谓系统“是相互联系，相互制约的若干部分结合在一起并且具有特定功能的有机整体。”从这个定义而言，人类的社会传播，也是具有普通的系统性。 2、社会信息系统的特点是什么？ 答：（1）是一个开放性的系统 （2）由各种子系统相互连接，相互交织构成的整体 （3）它是一个具有双重偶然性的系统 （4）自我创造，自我完善的系统 3、如何理解社会信息系统中的双重偶然性？ 答：它是人类社会信息系统所特有的属性，是以人为主体的活动有关，因为在自然系统中，系统各部分，系统与系统之间的联系和相互作用都是依据既定的条件进行的，满足了既定的物理，化学生物的条件，变会引起预期的反应。而人类社会则不同，人类的活动不仅受到生物运动规律的制约，而且受到精神和心理的运动规律的制约，这样影响社会信息系统运动及其结果的变量就更多，更复杂。 4、什么是传播隔阂？ 答：它包括个人之间的隔阂，个人与群体的隔阂，成员与组织的隔阂，群体与群体，组织与组织，世代与世代，文化与文化之间的隔阂等等。由于社会信息系统的参与者——无论 第一章传播学的对象和基本问题 第一节 1、为什么说“信息是物理载体和意义构成的统一整体？” 这句话出自德国哲学家克劳斯，它概括出了社会信息的本质。社会信息作为信息的一种类型，并不单纯地表现为人的生理层次上的作用和反作用，而且伴随着人复杂的精神和心理活动；而作为社会信息物质载体的符号系统本身，也是人类精神劳动的创造物，只有当人们对符号赋予意义时，解读才成为可能。由此可见，社会信息是物质载体和精神内容的统一，符号和意义的统一。 2、什么是传播？它的基本特点是什么？ 传播（Communication），即社会信息的传递或社会信息系统的运行。 其基本特点为： ①社会传播是一种信息共享活动，具有交流、交换和扩散的性质。 ②社会传播是在一定社会关系中进行的，又是一定社会关系的体现。 ③从传播的社会关系性而言，它又是一种双向的社会互动行为。 ④传播成立的重要前提之一，是传受双方必须要有共通的意义空间。 ⑤传播是以人为主体的活动，存在于动态的运动机制之中，也是一个复杂过程的集合体。 3、传播是在一定社会关系中进行的，又是一定社会关系的体现。如何理解这个观点？ 传播（communication）和社区（community）的词根相同，暗示了二者在本质上的相似性和关联性。传播必须产生于一定的社会关系，同时，它又是社会关系的体现，传受双方表述的内容和采取的姿态、措辞等，无不反映着各自的社会角色和地位。可以说，社会关系式人类传播的一个本质属性，通过传播，人们保持、改变既有的社会关系并建立新的社会关系。 第二节 1、如何理解社会传播的系统性？ 世界上一切事物无不处于一定的系统之中。系统中的各个部分相互联系相互制约，结合在一起形成具有特定功能的有机整体。 社会传播的五种基本类型——人内传播、人际传播、群体传播、组织传播和大众传播就是按照传播系统进行分类的。 由此可见，任何传播活动都是在一定的信息系统中进行的，传播的系统性是普遍存在的。 2、社会信息系统的特点是什么？ 社会信息系统是一个开放性系统。社会信息系统的功能是保持社会内部的联系和协调，收集、整理和传达系统内部和外部环境变化的信息，保证社会的正常运行发展。因此，它必须对内形成有效的传播渠道，对外伸出普遍的触角。 社会信息系统是由各种子系统相互连结、相互交织而构成的整体。每个子系统既具有相对独立的结构和功能，与其他子系统互为环境，又与其他子系统相互交织、作用，其总体运动形成了社会信息系统的大运行。 社会信息系统是一个具有双重偶然性的系统。社会信息系统是一个多变量的系统，充满着不确定性。如果这些变量处理不当，便会引起传播障碍和传播隔阂。 社会信息系统是一个自我创造、自我完善的系统。社会信息活动的主体——人能够凭借这种可塑性和创造性，不断发现和克服社会信息系统的障碍和隔阂，使之不断完善。 第四章人类传播的过程与系统结构 4.1 复习笔记 【知识框架】 【本章概要】 本章梳理了人类传播的过程及系统结构的相关知识，重要程度三颗星。 本章须记忆和理解的考点包括：传播传播过程的构成要素、传播过程的直线模式、传播过程的循环和互动模式、社会传播的系统结构、社会传播总过程理论。 本章的重点包括：“5W模式”、香农—韦弗模式、奥斯古德与施拉姆的循环模、施拉姆的大众传播过程模式、德弗勒的互动过程模式、赖利夫妇的传播系统模式。 【考点难点归纳】 考点一：传播过程的构成要素（见表4-1）★★ 表4-1 传播过程的构成要素 考点二：传播过程的直线模式★★★★★ 1．“5W模式”或“拉斯韦尔程式” 它是传播学史上第一个传播过程模式，由传播学奠基人之一的拉斯韦尔于1948年在《传播在社会中的结构与功能》一文中提出。“5W模式”见表4-2。 表4-2 “5W模式” 图4-1 “5W 模式” 2．香农—韦弗模式 该模式由美国的两位信息学者香农和韦弗在《传播的数学理论》（1949）一文中提出。香农—韦弗模式见表4-3。 表4-3 香农—韦弗模式 图4-2 香农—韦弗模式 考点三：传播过程的循环和互动模式★★★★★ 1．奥斯古德与施拉姆的循环模 1954年，施拉姆在《传播是怎样运行的》一文中，在C. E. 奥斯古德的观点启发的基础上，提出了一个新的过程模式，称为“循环模式”。奥斯古德与施拉姆的循环模式见表4-4。 表4-4 奥斯古德与施拉姆的循环模式 图4-3 奥斯古德与施拉姆的循环模式 2．施拉姆的大众传播过程模式（见表4-5） 表4-5 施拉姆的大众传播过程模式 《自动控制原理》课程教学大纲 课程代码：060131003 课程英文名称：Automatic Control Principle 课程总学时：64 讲课：56 实验：8 上机：0 适用专业：自动化专业 大纲编写（修订）时间：2017.11 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 自动控制原理是高等工业学校自动化专业开设的一门培养学生自动控制系统分析设计能力的主干技术基础课，主要讲授自动控制系统基本知识、基本理论和基本方法，在自动化专业培养计划中，它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，还通过实验学时，来培养学生的设计思维和设计能力。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1．掌握自动控制系统的分析原理、设计方法和系统稳定性的一般规律 2．具有设计闭环控制系统的初步能力； 3．了解典型控制系统的实验方法，获得实验技能的基本训练； （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握控制系统的一般知识，控制系统的主要类型、性能、结构特点、应用等。 2.基本理论和方法：掌握控制系统设计的基本原则，系统稳定的工作原理、简化的物理模型与数学模型、时域分析、根轨迹分析、频域分析、系统校正、非线性分析等。 3.基本技能:掌握设计计算、结构设计，实验技能等。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2．教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 3．计算机辅助学习：提醒学生使用matlab软件，要求学生使用VB编写程序来完成某些计算和绘制。 （四）对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有高等数学、信号变换等。 （五）对习题课、实践环节的要求 1．对重点、难点章节（如：系统校正、非线性计算等）应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。 2．课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及设计计算方面的内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，熟悉标准、规范等的作用，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。 3．每个学生要完成大纲中规定的必修实验，通过实验环节，学生应掌握典型系统的频率特 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G 1(s)与G 2(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G 1(s)+G 2(s)（用G 1(s)与G 2(s)表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率=n ω 1.414， 阻尼比=ξ0.707， 该系统的特征方程为2220s s ++=， 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+， 则该系统的传递函数G(s)为 105 0.20.5s s s s + ++。 6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为 (1) (1) K s s Ts τ++。 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++，则其开环幅频特性为222221 1 K T τωωω++； 相频特性为arctan 180arctan T τωω--(或：2 180arctan 1T T τωω τω---+)。 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快速性 . 第一章传播学的研究对象与基本问题 第一节 1、为什么说“信息是物理载体和意义构成的统一整体”？ 人与人之间的社会互动行为的介质既不单单是意义，也不单单是符号，而是作为意义和符号，精神内容和物质载体只统一体的信息，因为意义离开符号就不能得到表达，而符号离开意义只不过是一些莫名其妙的物质，两者都不能单独引起社会互动行为。社会信息指物质载体和精神内容。主客体的统一，符号和意义的统一。信息又是物理载体和意义构成的统一整体。所以说，信息是物理载体和意义构成的统一整体。 2、什么是传播？它的基本特征是什么？ 传播即是社会信息的传递或社会信息系统的运行。它是人类通过符号和媒介交流信息以其发生相应变化的活动。是人类的活动，是信息的交流，它离不开符号，媒介，它的目的是希望发生相映的变化。 基本特征： （1）社会传播是一种信息共享活动 （2）它是在一定社会关系中形成的，也是一定社会关系的体现。 （3）从传播的社会关系性而言，它又是一种双象的是社会互动行为。 （4）传播成立的重要前提之一就是传授双方必须要有共通的意义空间。 （5）传播是一种行为，是一种过程，也是一种系统。 3、传播是在一定社会关系中进行的，又是一定社会关系的体现，如何理解这个观点？ 传播产生于一定的社会关系，这种关系可能是纵向的也可能是横向的。它又是社会关系的体现，传授双方表述的内容和采用的姿态，措辞等等，无不反映着各自的社会角色和地位。社会关系是人类传播的一个本质属性，通过传播，人们保持既有的社会关系并建立新的社会关系。 第二节 1、如何理解社会传播的系统性？ 世界上的一切事物无不处在一定的系统中。所谓系统“是相互联系，相互制约的若干部分结合在一起并且具有特定功能的有机整体。”从这个定义而言，人类的社会传播，也是具有普通的系统性。 2、社会信息系统的特点是什么？ （1）是一个开放性的系统 （2）由各种子系统相互连接，相互交织构成的整体 （3）它是一个具有双重偶然性的系统 （4）自我创造，自我完善的系统 3、如何理解社会信息系统中的双重偶然性？ 它是人类社会信息系统所特有的属性，是以人为主体的活动有关，因为在自然系统中，系统各部分，系统与系统之间的联系和相互作用都是依据既定的条件进行的，满足了既定的物理，化学生物的条件，变会引起预期的反应。而人类社会则不同，人类的活动不仅受到生物运动规律的制约，而且受到精神和心理的运动规律的制约，这样影响社会信息系统运动及其结果的变量就更多，更复杂。 4、什么是传播隔阂？ 它包括个人之间的隔阂，个人与群体的隔阂，成员与组织的隔阂，群体与群体，组织与组织，世代与世代，文化与文化之间的隔阂等等。由于社会信息系统的参与者——无论是个人，群体还是组织——都是具有特定利益，价值，意识形态和文化背景的主体，这里的传播隔阂，既包括无意的误解，也包括有意的曲解。 物理电子工程学院《自动控制原理》课程教学大纲课程编号：04210164 课程性质：专业必修课 先修课程：高等数学、函数变换、模拟电路、电路分析 总学时数：76 学分：4 适合专业：电子信息工程、机械与电子工程、机械自动化、电器自动化、通信、包装工程等专业 (一) 课程教学目标 自动控制理论是电子信息科学与技术专业的一门重要的专业基础课程。它侧重于理论角度，系统地阐述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律，介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法，内容十分丰富。通过自动控制理论的教学，应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法，以便将来胜任实际工作，具有从事相关工程和技术工作的基本素质，同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。 (二) 课程的目的与任务 本课程是电子通信工程、机电一体化、包装工程等专业、工科及相关理科的必修基础课程。通过本课程的学习，使学生掌握自动控制的基础理论，并具有对简单连续系统进行定性分析、定量估算和初步设计的能力，为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基本方法，如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、状态空间分析法、采样控制系统的分析等基本方法等。为各类计算机控制系统设计打好基础。 (三) 理论教学的基本要求 1、熟练掌握自动控制的概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基本要求。 2、熟练掌握典型环节的传递函数、结构图化简或梅森公式以及控制系统传递函数的建立和表示方法，初步掌握小偏差线性化方法和通过机理分析建立数学模型的方法。 自动控制原理 一、简答题：（合计20分, 共4个小题，每题5分） 1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面 说明该系统会有什么样的表现？并解释原因。 2. 大多数情况下，为保证系统的稳定性，通常要求开环对数幅频特性曲 线在穿越频率处的斜率为多少？为什么？ 3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 4. 用根轨迹分别说明，对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一 个开环极点对系统根轨迹走向的影响。 二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示，其中质量为m 公斤，弹簧系数为k 牛顿/米，阻尼器系数为μ牛顿秒/米，当物体受F = 10牛顿的恒力作用时，其位移y (t )的的变化如图(b)所示。求m 、k 和μ的值。(合计20分) F ) t 图(a) 图(b) 三、已知一控制系统的结构图如下，（合计20分, 共2个小题，每题10分） 1） 确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标：超调量%σ，调 节时间s t 和峰值时间p t ； 2） 当()21(),()4sin3r t t n t t =?=时，求系统的稳态误差。 四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，c ω位于两个交接频率的几何中心。 1） 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。 2） 计算超调量%σ和调节时间s t 。（合计20分, 共2个小题，每题10分） [ 1 %0.160.4( 1)sin σγ =+-, s t = 五、某火炮指挥系统结构如下图所示，()(0.21)(0.51) K G s s s s = ++系统最 大输出速度为2 r/min ，输出位置的容许误差小于2，求： 1） 确定满足上述指标的最小K 值，计算该K 值下的相位裕量和幅值裕量； 2） 前向通路中串联超前校正网络0.41 ()0.081 c s G s s +=+，试计算相位裕量。 （合计20分, 共2个小题，每题10分） (rad/s) 第一章传播学的对象和基本问题 1.1 复习笔记 【知识框架】 【本章概要】 本章梳理了传播学的对象和基本问题的相关知识，重要程度三颗星。 本章须记忆和理解的考点包括：传播的定义、人类社会传播的基本特点、传播与信息、社会信息系统、精神交往理论、马克思主义传播观。 本章的重点包括：传播与传播学的定义、社会传播的五种基本形态、精神交往理论与马克思主义传播观。 【考点难点归纳】 考点一：传播★★★ 1．传播的定义（见表1-1） 表1-1 传播的定义 要点具体内容 2．人类社会传播的基本特点 （1）社会传播是一种信息共享活动。 （2）社会传播是在一定社会关系中进行的，又是一定社会关系的体现。（3）从传播的社会关系性而言，它又是一种双向的社会互动行为。（4）传播成立的重要前提之一，是传受双方必须要有共通的意义空间。（5）传播是一种行为，是一种过程，也是一种系统。 考点二：传播与信息★★ 1．信息（见表1-2） 表1-2 信息 要点具体内容 2．社会信息（见表1-3） 表1-3 社会信息 3．信息科学对传播学的贡献 （1）把信息的概念引入传播学领域，提高了传播学理论表述的科学性和严谨性。（2）拓宽了传播学的视野，把人类社会的传播活动放在更大的系统和环境中加以考察， 有助于探索人类社会传播的一般规律和特殊规律。 考点三：社会信息系统★★★ 1．社会信息系统（见表1-4） 表1-4 社会信息系统 2．社会传播的五种基本形态（见表1-5） 表1-5 社会传播的五种基本形态 考点四：精神交往理论与马克思主义传播观★★★★ 1．在人类交往活动的大系统中把握传播 （1）马克思、恩格斯的精神交往理论（见图1-1） 马克思、恩格斯在《德意志意识形态》等著作中提出了精神交往理论。 ①人类的总体活动可以分为两类，一类是生产，一类是交往。交往是一个体现人的总体活动之关系性的概括性范畴，它既包括以物为媒介的人与人之间的物质交往关系，也包括以“语言”为媒介的人与人之间的精神交往关系。交往与生产密不可分。 ②人类的生产活动可以分为两类：a．物质生产，即生产必需的物质生活资料的生产，与此相应的是人与人之间的物质交往活动；b．精神生产，即表现在某一民族的政治、法律、道德、宗教、形而上学等的语言中的生产，与此相应的则是人与人之间的精神交往。物质生产和精神生产构成了人类生产活动的总体，而物质交往和精神交往则构成了人类交往活动的总体。物质交往与精神交往既相互区别，又相互联系，两者的辩证运动推动着人类交往活动的总体发展。 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G 1(s)与G 2(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G 1(s)与G 2(s) 表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率= n ω 阻尼比=ξ ，0.7072 = 该系统的特征方程为2220s s ++= ， 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+， 则该系统的传递函数G(s)为 105 0.20.5s s s s +++。 6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系统的 开环传递函数为(1) (1)K s s Ts τ++。 8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 1 ()[()()]p u t K e t e t dt T =+ ?， 其相应的传递函数为 1 [1] p K Ts + ，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 ★★★ 1什么是传播？它的基本特征是什么？ 传播是信息的流动过程。特征：A 社会传播是一种信息共享活动 B 它是在一定社会关系中形成的，也是一定社会关系的体现。 C 从传播的社会关系性而言，它又是一种双象的是社会互动行为。 D 传播成立的重要前提之一就是传授双方必须要有共通的意义空间。 E 传播是一种行为，是一种过程，也是一种系统 2传播是一种行为一种过程，有两个要素a信息—传播行为的内容。B流动—传播行为的方式。因此传播就是信息流动的过程。 3传播的内容就是信息，信息是两次不确定性之差。即信息就是能够减少或消除不确定性的东西。客观世界的组成要素为能量，物质，信息。 4传播的类型，传播一非人类传播，人类传播。人类传播—非社会传播，社会传播。社会传播（传播基本类型）-自我人际组织大众传播。 5人类传播的演进规律 a传播手段与传播媒介随着人类发展不断进步，不断打破时空界限，不断创造人类新的经验类型。1.加速度发展的趋势2传播方式是叠加的。 b传播与人类社会文化的积累与发展密切相关。 C传播是经济与社会形态的直接产物。 6学习传播学意义：一般意义 a传播学的生命力不仅在于它的理论构架的体系化，而且在于它在实际生活中的应用价值。 b我国大众传播事业的发展，迫切要求探索大众媒介的运作规律，指导推进实际工作。 C对建设有中国特色的传播学有相当的理论意义。 7广告学学习传播学的意义 A广告传播理论是广告活动全面性的理论指导 B有助于广告人面对环境的挑战 C为制定广告传播策略提供理论依据 ★★★符号★★★ 1、简述符号的定义。 符号是用来指称或代表其他事物的象征物是传播者和接受者的中介物，承载着交流双方向对方发出的信息。 2、象征符具有哪些特征？ 答：（1）象征符必须是人工符号，是人类社会的创造物；（2）象征符不仅能够表示具体的事物，而且能够表达观念、思想等抽象的事物；（3）象征符不是遗传的，而是通过传统、通过学习来继承的；（4）象征符是可以自由创造的。 课程教学 大纲编号： 100102 课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 试卷编号：100102021 考试方式： 闭卷考试 考试时间： 120 分钟 满分分值： 100 组卷年月： 2000/5 组卷教师： 向峥嵘 审定教师； 陈庆伟 一．（10分）是非题： 1． 闭环控制系统是自动控制系统，开环控制系统不是自动控制系统（ ）。 2．闭环控制系统的稳定性，与构成他的开环传递函数无关（ ），与闭环传递函数有关（ ）；以及与输入信号有关（ ）。 3．控制系统的稳态误差与系统的阶数有关（ ）；与系统的类型有关；（ ） 与系统的输入信号有关；（ ），以及与系统的放大倍数有关。（ ） 4．前向通道传递函数为)k (s k 02>的单位负反馈系统能无差的跟踪斜波信号 （ ）。 5．最小相位系统是稳定的控制系统（ ）。 二．（10分）填空题 图示系统的开环放大倍数为 ，静态位置误差为 ，静态速度误差为 ，误差传递函数) s (R )s (E 为 ，当输入信号4=)t (r 时，系统的稳态误差ss e 。 三．（10分）填空题 在频率校正法中，串联超前校正是利用串联矫正装置在系统的 频区产生相角 ，以提高系统的 ，且使幅值穿越频率c ω ，从而系统的响应速度 。串联滞后校正是利用校正装 在 频区产生的特性，以使c ω ，达到提高 的目的，校正后的系统响应速度 。 四．（10分）计算作图题 化简如图所示的结构图，并求闭环传递函数) s (R )s (C 。 五．（10分） 一个开环传递函数为 ) s (s k )s (G 1+= τ的单位负反馈系统，其单位阶跃响应曲线如图所示，试确定参数k 及τ。 六．（8分） 设单位负反馈系统的开环传递函数为) s .(s )s (G 110100+= ，试计算系统的响应控制信号t sin )t (r 5=时的稳态误差。 七．（10分） 设某系统的开环传递函数为)Ts (s k )s (H )s (G 1+=，现希望系统特征方程的所有根都 在a s -=这条线的左边区域内，试确定满足此要求k 的值和T 值的范围)a (0>。 郭庆光《传播学教程》（第2版）笔记和课后习题（含考研真题）详解完整版>精研学习?>在线试用20％资料 全国547所院校视频及题库资料 考研全套>视频资料>课后答案>往年真题>职称考试 目录 隐藏 第一章传播学的对象和基本问题 1.1复习笔记 1.2课后习题详解 1.3考研真题与典型题 1.4考研真题与典型题详解 第二章人类传播的历史与发展 2.1复习笔记 2.2课后习题详解 2.3考研真题与典型题 2.4考研真题与典型题详解 第三章人类传播的符号和意义3.1复习笔记 3.2课后习题详解 3.3考研真题与典型题 3.4考研真题与典型题详解 第四章人类传播的过程与系统结构4.1复习笔记 4.2课后习题详解 4.3考研真题与典型题 4.4考研真题与典型题详解 第五章人内传播与人际传播 5.1复习笔记 5.2课后习题详解 5.3考研真题与典型题 5.4考研真题与典型题详解 第六章群体传播、集合行为、组织传播6.1复习笔记 6.2课后习题详解 6.3考研真题与典型题 6.4考研真题与典型题详解 第七章大众传播 7.1复习笔记 7.2课后习题详解 7.3考研真题与典型题 7.4考研真题与典型题详解 第八章媒介技术与媒介组织8.1复习笔记 8.2课后习题详解 8.3考研真题与典型题 8.4考研真题与典型题详解 第九章传播制度与媒介规范理论 9.1复习笔记 9.2课后习题详解 9.3考研真题与典型题 9.4考研真题与典型题详解第十章社会转型与受众变迁10.1复习笔记 10.2课后习题详解 10.3考研真题与典型题10.4考研真题与典型题详解第十一章传播效果研究11.1复习笔记 自动控制原理 一、简答题：（合计20分,共4个小题，每题5分） 1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面 说明该系统会有什么样的表现？并解释原因。 2. 大多数情况下，为保证系统的稳定性，通常要求开环对数幅频特性曲 线在穿越频率处的斜率为多少？为什么？ 3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 4. 用根轨迹分别说明，对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一 个开环极点对系统根轨迹走向的影响。 二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示，其中质量为m 公斤，弹簧系数为k 牛顿/米，阻尼器系数为μ牛顿秒/米，当物体受F = 10牛顿的恒力作用时，其位移y (t )的的变化如图(b)所示。求m 、k 和μ的值。(合计20分) F ) t 图(a) 图(b) 三、已知一控制系统的结构图如下，（合计20分,共2个小题，每题10分） 1） 确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标：超调量%σ，调 节时间s t 和峰值时间p t ； 2） 当()21(),()4sin 3r t t n t t =?=时，求系统的稳态误差。 四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，c ω位于两个交接频率的几何中心。 1） 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。 2） 计算超调量%σ和调节时间s t 。（合计20分,共2个小题，每题10分） [ 1 %0.160.4( 1)sin σγ =+-, s t = 五、某火炮指挥系统结构如下图所示，()(0.21)(0.51) K G s s s s = ++系统最 大输出速度为2 r/min ，输出位置的容许误差小于2 ，求： 1） 确定满足上述指标的最小K 值，计算该K 值下的相位裕量和幅值裕 量； 2） 前向通路中串联超前校正网络0.41 ()0.081 c s G s s +=+，试计算相位裕量。 （合计20分,共2个小题，每题10分） (rad/s) 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。 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？ 题1-4图水温控制系统原理图 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 题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。 题1-5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。 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）。系统方框图见下图。 自动控制原理试卷与答案 一、填空题 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过稳定性与反馈量的差值进行的 2、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。 3、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。 4、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。 5、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、函数等 6.闭环控制系统又称为反馈控制系统。 7.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与传递函数相同 8.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的时间常数T有关。 9、.PID调节中的“P”指的是比例控制器 10.对控制系统的首要要求是系统具有稳定性。 11.反馈控制原理是检测偏差并纠正偏差的原理 12.根据采用的信号处理技术的不同，控制系统分为模拟控制系统和数学控制系统。 13、由控制器（含测量元件）和被控制对象组成的有机整体称为自动控制系统。 14、闭环系统是指系统输出量直接或地参与系统的控制的作用。 15、开环控制系统与闭环系统相互结合的控制方式是复合控制 16只有一个反馈通道的系统是单回路系统。 17、描述系统各个物理量之间关系的数学表达式或图形称为系统的数学模型 18、过渡过程的三要素是起始值、稳定值、时间常数 19从一个状态进入另一个稳态的中间过程叫做过渡过程或动态过程。 20、换路定律表明了换路前与换路后瞬间电路的工作状态之间的关系。 二、选择题 1、采用负反馈形式连接后，则 ( D ) A 、一定能使闭环系统稳定； B 、系统动态性能一定会提高； C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除； D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( A )。 A 、增加开环极点； B 、在积节分环外加单位负反馈； C 、增加开环零点； D 、引入串联超前校正装置。 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、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果 ( C )。 A 、增加积分环节 B 、提高系统的开环增益K C 、增加微分环节 D 、引入扰动补偿 5、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的 ( D ) 。 A 、准确度越高 B 、准确度越低 C 、响应速度越快 D 、响应速度越慢 6. 通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（ D ） A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件 7 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（ C ） A.系统综合 B.系统辨识 C.系统分析 D.系统设计 8. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一个（ D ） A.比例环节 B.微分环节 C.积分环节 D.惯性环节 9 某典型环节的传递函数是()1 51+=s s G ，则该环节是（ B ） A.比例环节 B.积分环节 C.惯性环节 D.微分环节 10、设一阶系统的传递函数是()1 2+=s s G ，且容许误差为5%，则其调整时间为（ C ） A.1 B.2 C.3 D.4 11、与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（ B ）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。 A.输出量 B.输入量 C.扰动量 D.设定量《传播学教程》课后思考题答案
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