自動(dòng)化控制有半自動(dòng)與全自動(dòng)化 例如:機器、設備可以按照生產(chǎn)的要求和目的,進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn);全自動(dòng)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(chǎn)過(guò)程的控制技術(shù);半自動(dòng)化控制要人通過(guò)設施、設備、機械、儀器或手工等勞動(dòng)力的參與。
自動(dòng)化控制技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運輸、商業(yè)、醫療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動(dòng)化控制不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來(lái),而且能擴展人的器官功能,極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,增強人類(lèi)認識世界和改造世界的能力。
因此,自動(dòng)化控制是工業(yè)、農業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現代化的重要條件和顯著(zhù)標志。 自動(dòng)化控制理論是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的重要學(xué)習課程。
《自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)概論》課程教學(xué)大綱 【課程編號】:22315104 【英文譯名】:Introduction to Speciality Automation 【適用專(zhuān)業(yè)】:自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 【學(xué) 分 數】:1.0 【總 學(xué) 時(shí)】:16 【實(shí)踐學(xué)時(shí)】:0 一、本課程教學(xué)目的和課程性質(zhì) 本課程是為自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科生開(kāi)設的專(zhuān)業(yè)基礎必修課。
其目的在于通過(guò)本課程的學(xué)習使學(xué)生認識自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的性質(zhì)、特點(diǎn)以及自動(dòng)化技術(shù)的作用和地位,了解自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的培養目標和教學(xué)內容。 二、本課程的基本要求 本課程教學(xué)環(huán)節包括課堂講授、學(xué)生自學(xué)、思考討論、答疑、期末考查等。
通過(guò)上述基本教學(xué)環(huán)節,要求自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)新生正確認識和理解自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的性質(zhì)、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的培養目標和方式、大學(xué)的學(xué)習方法等,樹(shù)立正確的專(zhuān)業(yè)思想和學(xué)習觀(guān),激發(fā)學(xué)習潛力。為后續專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習奠定良好的思想和方法基礎。
三、本課程與其他課程的關(guān)系 本課程是在入學(xué)之初,為新生開(kāi)設的。本課程為后續專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習奠定良好的思想和方法基礎。
四、課程內容 1、專(zhuān)業(yè)培養目標和人才素質(zhì)要求 內容體系:自動(dòng)化和自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)及專(zhuān)業(yè)培養目標、當前自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)對培養人才的素質(zhì)要求。 知識點(diǎn):自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)及專(zhuān)業(yè)培養目標,科學(xué)、技術(shù)等系列基本概念,人才培養素質(zhì)要求,自動(dòng)化基本術(shù)語(yǔ)。
重點(diǎn):專(zhuān)業(yè)培養目標及人才素質(zhì)要求、自動(dòng)化一些術(shù)語(yǔ)。 2、自動(dòng)化的概念和發(fā)展簡(jiǎn)史 內容體系:控制自動(dòng)化的概念,我國古代自動(dòng)裝置、控制和自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史、中國的自動(dòng)化教育和科研機構。
知識點(diǎn):控制及其自動(dòng)化的發(fā)展歷史及各階段的特征,我國自動(dòng)化教育和科研機構的分布特點(diǎn)及其水平概述。 重點(diǎn):控制與自動(dòng)化概念。
3、自動(dòng)控制系統的類(lèi)型和組成 內容體系:恒值自動(dòng)調節系統、程序自動(dòng)控制系統、隨動(dòng)系統(伺服系統)、自動(dòng)控制系統的組成、自動(dòng)化儀表、控制器控制和計算機控制、自動(dòng)控制和遠距離控制。 知識點(diǎn):各種類(lèi)型自動(dòng)控制系統組成及特點(diǎn)、自動(dòng)化儀表、自動(dòng)化控制與遠距離控制。
重點(diǎn):恒值自動(dòng)調節系統、程序自動(dòng)控制系統、隨動(dòng)系統(伺服系統)、自動(dòng)控制系統的組成及概念、自動(dòng)化儀表的特點(diǎn)。 4、控制方法 內容體系:自動(dòng)控制系統的行為描述、反饋控制和擾動(dòng)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(xiàn)性系統及其控制。
知識點(diǎn):反饋的概念、擾動(dòng)補償原理、PID控制的概念,最有控制與自適應控制的特點(diǎn)和聯(lián)系,模糊控制、神經(jīng)控制的特點(diǎn)。 重點(diǎn):自動(dòng)控制系統的行為描述方法、反饋控制和擾動(dòng)補償控制的概念、比例積分微分控制含義。
5、控制與自動(dòng)化技術(shù)的應用范疇 內容體系:機械制造自動(dòng)化、過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化、電力系統自動(dòng)化、飛行器控制、智能建筑、智能交通系統、生物控制、生態(tài)與環(huán)境控制、社會(huì )經(jīng)濟控制、控制與系統工程。 知識點(diǎn):數控系統、計算機集成制造系統,分布式計算機控制系統,現場(chǎng)總線(xiàn)系統、通信自動(dòng)化與樓宇自動(dòng)化。
重點(diǎn):機械制造自動(dòng)化、過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化、電力系統自動(dòng)化的特點(diǎn)。 6、控制和自動(dòng)化的展望 內容體系:計算機集成制造系統、機器人應用于生產(chǎn)和生活各方面、高速列車(chē)和太空飛行器的智能控制、虛擬現實(shí)技術(shù)、巡航導彈和預警飛機、數字地球與機敏傳感網(wǎng)絡(luò )。
知識點(diǎn):各領(lǐng)域自動(dòng)化的發(fā)展前景。 重點(diǎn):以機器人為例,掌握自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢。
7、自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)安排 內容體系:高等學(xué)校自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程設置、教學(xué)環(huán)節、課外教育活動(dòng)的意義和內容。 知識點(diǎn):課程設置的特點(diǎn),教學(xué)環(huán)節組成以及與中學(xué)的差別 重點(diǎn):明確各教學(xué)環(huán)節的重要性,了解大學(xué)的教學(xué)方法和特點(diǎn) 8、學(xué)習原理和學(xué)習方法 內容體系:大學(xué)生學(xué)習的概念、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)大學(xué)生的學(xué)習任務(wù)、對學(xué)生有重要影響的一些因素、怎樣學(xué)好理論課、重視實(shí)驗課、重視計算機的應用以及重視面向實(shí)際,勇于解決實(shí)際問(wèn)題。
知識點(diǎn):大學(xué)學(xué)習與中學(xué)學(xué)習的差別,大學(xué)的學(xué)習方法和特點(diǎn)。 重點(diǎn):通過(guò)學(xué)習,盡快適應大學(xué)生活,找到適合個(gè)人特點(diǎn)的學(xué)習方法。
五、教學(xué)方法建議 1、以課堂講授為主,適當安排學(xué)生自學(xué),并布置一定數量的思考題。 2、以生活中的實(shí)例,使用和設計問(wèn)題教學(xué)法;組織自學(xué)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(diǎn)問(wèn)題,豐富教學(xué)內容。 4、使用多媒體教學(xué)手段,以提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)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(jì)=平時(shí)成績(jì) + 期末考試成績(jì)。
平時(shí)成績(jì)比例不超過(guò)30%。其中平時(shí)成績(jì)由書(shū)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(kāi)卷考試的形式,試卷命題以課程教學(xué)大綱與知識點(diǎn)范圍為依據。 七、其它說(shuō)明 八、選用教材及主要參考書(shū) 1、建議教材 萬(wàn)百五《自動(dòng)化(專(zhuān)業(yè))概論》,武漢理工大學(xué)出版社.2002.9 2、主要參考書(shū) 〔1〕馮純伯《自動(dòng)化技術(shù)》,江蘇科學(xué)技術(shù)出版社.1993.9 〔2〕錢(qián)學(xué)森,宋健《工程控制論》(修訂版),科學(xué)出版社.1998.5 〔3〕孫自強《生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化及儀表》,武漢工業(yè)大學(xué)出版社.1999.5。
辦公自動(dòng)化基礎知識題 一、選擇題 1.軟盤(pán)不能寫(xiě)入只能讀出的原因是___。
(A) A)寫(xiě)保護 B)新盤(pán)未格式化 C)已使用過(guò)的軟盤(pán) D)軟驅有問(wèn)題 2.下列設備中屬于計算機輸入設備的是___。 (A) A)鍵盤(pán) B)打印機 C)繪圖儀 D)UPS(不間斷電源) 3.計算機硬盤(pán)的容量比軟盤(pán)大得多,讀寫(xiě)速度與軟盤(pán)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(diǎn)是___。 ( D ) A)存儲在其中的數據不能更改 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(wú)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(pán) 6.當前人們大量使用的個(gè)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(wù)器 7.按下___鍵可以控制小鍵盤(pán)區的輸入狀態(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(lái)的__。 ( D ) A)文字資料 B)操作系統 C)統計表格 D)程序及有關(guān)資料 9.在Windows中,同時(shí)按下Ctrl+Alt+Del鍵并松開(kāi),可以___。
(C) A)打印當前窗口的內容 B)保存當前的操作對象 C)結束正在執行的任務(wù) D)進(jìn)入關(guān)機狀態(tài) 10.在輸入雙字符鍵上方的字符時(shí),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(guān) 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(gè)磁盤(pán)復制到另一個(gè)磁盤(pán)時(shí),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操作系統桌面的任務(wù)欄中,代表當前正在進(jìn)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(wù)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)出現一個(gè)對話(huà)框 B)出現一個(gè)下拉菜單 C)沒(méi)有變化 D)出現幫助信息 15.在資源管理器窗口中,被選中的文件或文件夾會(huì )___( 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(gè)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(diǎn)符號狀態(tài)下,按___鍵,可以輸人中文標點(diǎn)符號頓號。(D) A)~ B)^ C)& D) \ 18.在Windows【開(kāi)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(kāi)過(guò)的文件夾 C)最近打開(kāi)過(guò)的文檔 D)最近運行過(guò)的程序 19.在Windows的“我的電腦”窗口中,若已選定硬盤(pán)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(dòng)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(shí),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(jìn)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(jìn)行通信時(shí)必須共同遵循的一種( A ) A)通信規定 B)信息資源 C)軟件系統 D)硬件系統 27..cn不是IP地址,而是__。 ( C ) A)上網(wǎng)密碼 B)網(wǎng)站編號 C)域名 D)網(wǎng)站標題 28.在WWW站點(diǎn)上有一些特殊的圖形或文字,單擊它們就可以看到相關(guān)內容,這類(lèi)圖形或文字稱(chēng)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(lái),通過(guò)___來(lái)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(hù)名@域名 C)域名@用戶(hù)名 D)IP地址@域名 二、簡(jiǎn)答題 1、簡(jiǎn)述計算機的應用領(lǐng)域。 答:計算機應用領(lǐng)域地十分廣泛,幾乎遍及了人們生產(chǎn)和生活各個(gè)方面,主要有商業(yè)、金融業(yè)、證券業(yè)、法律、制造業(yè)、科學(xué)研究、醫學(xué)、預報天氣、教育、交通、安全、藝術(shù)、娛樂(lè )和游戲等。
2、計算機中的文件基本上可分為哪兩種類(lèi)型?各有什么特點(diǎn)? 答:計算機中的文件基本上可分為可執行文件和數據文件兩種。可執行文件包含了控制計算機執行特定任務(wù)的指令,通常可直接運行。
數據文件包括可以查看、編輯和打印的字符、數字和圖片。數據文件不僅包括用戶(hù)創(chuàng )建的文檔,而且還包括應用程序中自帶的一些數據文件。
數據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(hù)交互的主要界面。
通常一個(gè)應用程序總在一個(gè)或多個(gè)窗口中工。
E(s)=N(s)-C(s)這沒(méi)錯,只是這時(shí)N(s)=0,E(s)=-C(s)。然后E(s)/F(s)=-C(s)/F(s),也就等于書(shū)上的fai(s)。首先給出的fai(s)=E(s)/F(s),這個(gè)叫誤差傳遞函數,并不是誤差函數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。然后根據拉普拉斯變換的終值定理lim t->;無(wú)窮 e(t)=lim s->0 s*E(s) ,所以e(無(wú)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(shí)際上E(s)=N(s)-C(s)這種做法和書(shū)上是一樣的。
全國2008年1月高等教育自學(xué)考試 自動(dòng)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(gè)備選項中只有一個(gè)是符合題目要求的,請將其代碼填寫(xiě)在題后的括號內。
錯選、多選或未選均無(wú)分。1.頻率法和根軌跡法的基礎是( ) A.正弦函數 B.階躍函數 C.斜坡函數 D.傳遞函數2.方框圖化簡(jiǎn)時(shí),并聯(lián)連接方框總的輸出量為各方框輸出量的( ) A.乘積 B.代數和 C.加權平均 D.平均值3.如果高階系統的一個(gè)極點(diǎn)在根平面上的位置與一個(gè)零點(diǎn)的位置十分靠近,則該極點(diǎn)對系統的動(dòng)態(tài)響應( ) A.沒(méi)有影響 B.幾乎沒(méi)有影響 C.有影響 D.是否有影響,不太清楚4.采用零、極點(diǎn)對消法是為了使控制系統( ) A.減少超調量 B.降低階數 C.改善快速性 D.改善動(dòng)態(tài)和穩態(tài)性能5.求取系統頻率特性的方法有( ) A.脈沖響應法 B.根軌跡法 C.解析法和實(shí)驗法 D.單位階躍響應法6.若某校正環(huán)節傳遞函數Gc(s)= ,則其頻率特性的奈氏圖的起點(diǎn)坐標為( ) A.(10 , j0) B.(1,j0 ) C.(1,j1) D.(10,j1)7.設開(kāi)環(huán)系統頻率特性為G(jω)= ,則其頻率特性的奈氏圖與負實(shí)軸交點(diǎn)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的開(kāi)環(huán)傳遞函數為G(s)= ,則系統穩定時(shí)K的范圍為( ) A.K0 C.K>1 D.K>29.某單位反饋控制系統開(kāi)環(huán)傳遞函數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的開(kāi)環(huán)傳遞函數為G(s)= ,若系統以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(shí),閉環(huán)系統( ) A.由穩定到不穩定 B.由不穩定到穩定 C.始終穩定 D.始終不穩定12.設開(kāi)環(huán)傳遞函數為G(s)= ,在根軌跡的分離點(diǎn)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 = x+ u具有可控性,則常數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(zhì)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(wú)分。16.線(xiàn)性定常系統的響應曲線(xiàn)僅取決于輸入信號的______________和系統的特性,與輸入信號施加的時(shí)間無(wú)關(guān)。
17.函數 的拉氏變換為_(kāi)___________。18.數學(xué)模型的形式很多,常用的有微分方程、_____________和狀態(tài)方程等。
19.如果增加系統開(kāi)環(huán)傳遞函數中積分環(huán)節的個(gè)數,則閉環(huán)系統的穩態(tài)精度將提高,相對穩定性將________________。20.為了便于求解和研究控制系統的輸出響應,輸入信號一般采用__________輸入信號。
21.頻率特性的極坐標圖又稱(chēng)_____________圖。22.比例微分環(huán)節G(s)=1+Ts的相頻特性為 =_______________。
23.利用代數方法判別閉環(huán)控制系統穩定性的方法有____________和赫爾維茨判據兩種。24.已知-2+j0點(diǎn)在開(kāi)環(huán)傳遞函數為G(s)H(s)= 的系統的根軌跡上,則該點(diǎn)對應的k值為_(kāi)________________。
25.系統的狀態(tài)方程為 = x+ u時(shí),系統的特征多項式為_(kāi)____________。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29.臨界穩定 四、簡(jiǎn)答題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)30.閉環(huán)控制系統有什么優(yōu)缺點(diǎn)?31.開(kāi)環(huán)系統對數幅頻特性曲線(xiàn)的低頻段、中頻段各表征閉環(huán)系統什么性能?32.簡(jiǎn)述確定根軌跡與虛軸的交點(diǎn)的兩種方法。33.簡(jiǎn)述狀態(tài)空間描述與傳遞函數描述的主要不同點(diǎn)。
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.設控制系統結構圖如題34圖所示。試繪制系統的信號流圖,并利用梅森公式確定系統的閉環(huán)傳遞函數。
35.設有單位反饋控制系統的開(kāi)環(huán)傳遞函數為G(s)= ,其單位階躍響應曲線(xiàn)如題35圖所示,試確定K、T的參數值。36.設系統的開(kāi)環(huán)傳遞函數為G(s)H(s)= ,試繪制根軌跡。
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