控制与设计学考复习

第四章控制与设计学考复习【考试标准及已考点】考试内容要求已考点控制的手段与应用①控制的含义②控制的手段和方法③控制的应用bab2015.10（14）控制系统的工作过程与方式①简单开环控制系统的基本组成和工作过程②闭环控制系统的基本组成③简单的闭环控制系统的方框图④控制器和执行器的作用cbcc选择和填空均可，难度较大，重点沥青控制系统的工作过程，分辨方框途中各组成部分2015.10（10.14）2016.4（10.14）2016.10（10.14）2017.4（9.10）2017.11（10）闭环控制系统的干扰和反馈①反馈的含义②简单控制系统运行的主要干扰因素③闭环控制系统中反馈环节的作用④闭环控制系统的工作过程⑤功能模拟方法和黑箱方法bcbba2015.10（14）控制系统的设计与实施①控制系统方案的设计c未考2．控制的手段和方法(1)按人工干预分为____________与____________。_________的过程是在人的直接干预和全程干预下进行的；_________是不需要人直接干预，人只是给控制发出指令或设置相关信息。(2)按执行机构分为：①___________：以机械传动作为主要控制手段，如采用杠杆、齿轮、皮带传动、蜗轮蜗杆等方式。②气动控制：以气体作为主要信息与动力，一般由气阀门及气控件组成。③液压控制：采用液压方式来传递信息与动力。④___________：由电子元器件构成，采用电信号作为传递信号的载体。人工控制自动控制人工控制自动控制机械控制电子控制一、控制的手段与应用方框图：_________：控制系统的给定量。_________：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。二、控制系统的工作过程与方式输入量控制器控制器执行器控制量被控对象_________：直接对被控对象进行控制的装置或元件。_________：执行器的输出信号。_________：控制系统中所要控制的装置或生产过程。_________：控制系统所要控制的量。执行器控制量被控对象1、开环控制系统的基本组成和工作过程被控量红绿灯的定时控制系统，防盗防火的报警控制系统，音乐喷泉，自动门、红外线自动感应水龙头，游泳池设定时间注水，声光控制的路灯，电梯速度的控制、普通电饭煲的煮饭过程等等•2015.10题14.电子警察是现代道路交通安全管理的有效手段，计算机根据雷达探测到汽车位置变化信号，计算出汽车的行驶速度并判断是否超速，如果超速则启动照相机抓拍，并将拍摄到的图像信息输送到监控中心。请根据上述说明，完成以下任务：•（1）该控制系统的控制方式属于▲控制（在①开环；②闭环中选择一项，将序号填写在“▲”处）•（2）该控制系统的控制手段属于▲（在①手动控制；②自动控制中选择一项，将序号填写在“▲”处）•（3）该控制系统的输出量是▲（在①汽车的行驶速度；②超速车辆的图像；③雷达信号中选择一项，将序号填写在“▲”处）1、简单开环控制系统的基本组成和工作过程①②②•（4）为了实时监测汽车行驶速度，应用雷达技术探测汽车的位置变化信号，通过数学模型计算出汽车行驶速度，判断是否超速。这体现了系统分析的▲原则（在①整体性；②科学性；③综合性中选择一项，将序号填写在“▲”处）•（5）照相机对超速车辆抓拍时会受到各种干扰，以下因素中不属于干扰因素的是▲（在①雨雾；②沙尘；③车辆速度中选择一项，将序号填写在“▲”处）②③•2016.4题10.根据消防要求，仓库、图书馆等场所都要安装火灾自动报警系统。当烟雾探测器检测到的烟雾浓度超过设定值时，电子开关被接通，报警器发出声光信号进行报警。关于该报警控制系统，以下说法中正确的是•A.输出量是有无声光信号•B.被控对象是仓库、图书馆等场所•C.控制器是电子开关•D.反馈装置是烟雾探测器A•2016.10题14、如图所示是一款可伸缩的防雨晾衣装置示意图。晾衣时按动开关，电机带动滑轮转动，将晾衣杆连同衣物移到室外，下雨时，传感器检测到信号后，电机带动滑轮反向转动，将晾衣杆和衣物收回室内，请根据示意图和描述，完成以下任务：•（1）该装置防雨控制的手段属于__▲(在①手动控制；②自动控制中选择合适的选项，将序号填写在“__▲”处)•（2）该系统中的传感器可选用__▲(在①热敏传感器；②光敏传感器；③湿敏传感器中选择合适的选项，将序号填写在“__▲”处)•（3）该系统的执行器是__▲(在①晾衣杆；②电机；③开关中选择合适的选项，将序号填写在“__▲”处)②③②二、控制系统的工作过程与方式2、．简单的闭环控制系统的方框图控制器执行器控制量被控对象检测装置检测装置：检测输出量(被控量)并将其返回到_________。比较器：将给定量与所检测的被控量进行比较，求出偏差值，往往和控制器集成到一起。❺输入端冰箱空调温度自动控制系统，压力锅的压力控制系统，水箱水位自动控制系统，加热炉温度控制系统，粮库温度湿度控制系统，3、、闭环控制系统的干扰与反馈1．反馈的含义自动控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程称为________________。反馈方法：利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为，使系统沿着预期的目标运行的方法，称为反馈方法。反馈2．简单控制系统运行的主要干扰因素❼在控制系统中，除输入量(给定值)以外，引起被控量变化的各种因素称为________________。3．闭环控制系统中反馈环节的作用将输出量通过适当的检测装置，返回到输入端并与输入量(给定值)进行比较，从而减少输出量的偏差，使__________控制在给定值附近。干扰因素被控量干扰一般表示在被控对象上，反映在输出量的变化上。•2015.10题10.如图所示是燃油炉窑温度控制系统示意图。工作时，热电偶将检测到的炉内温度信号传递给温控仪与设定温度值比较，温控仪根据温度偏差信号控制电机运行，调节燃油喷嘴的喷油量，使炉内温度稳定在设定温度。该控制系统的被控对象是•A.电机B.燃油喷嘴•C.炉窑D.电热偶2、闭环控制系统的基本组成及方框图C•2016.4题14.如图所示为车间温度控制系统示意图。当传感器检测到室内温度达到设定值的上限时，控制器发出信号，连通水泵和风机电源，水泵向进气窗输送冷却水形成水帘，风机将室内的空气排出，室外的空气通过水帘降温后进入室内，降低室内温度。当室内温度达到设定值的下限时，断开水泵和风机电源。请根据示意图和描述，完成以下任务：•（1）该系统的控制手段和控制方式分别属于_______和_______（在①手动控制；②自动控制；③开环控制；④闭环控制中选择合适的选项，将序号填写在“_______”处）；•（2）该系统的被控对象是_______（在①水帘；②水泵和风机；③车间中选择合适的选项，将序号填写在“_______”处）；②④③•（3）该系统中的传感器应选用_______（在①流量传感器；②湿度传感器；③温度传感器中选择合适的选项，将序号填写在“_______”处）；•（4）为了提高该系统的降温效果，有效的优化措施是_______和_______（在①增大进气窗和水帘面积；②降低温度设定值；③加大排风量；④提高传感器的灵敏度中选择合适的选项，将序号填写在“_______”处）。③①③2016.10题10如图所示的空气压缩机，当储气罐内的压缩空气排放到一定程度时，压力开关自动接通电源，电机带动气泵运转，向储气罐补充压缩空气，使储气罐内的气压保持在设定范围内。下列关于该压缩机的气压控制系统分析中，正确的是A．控制方式属于开环控制B．输入量是电能C．控制量是气泵输出的空气流量D．输出量是储气罐内的压缩空气C2017.11题10．如图所示是三相异步电机转速控制系统示意图。系统通过改变交流电的频率来改变电动机的转速。通过触摸屏设定电动机的转速，变频调速器将50Hz的交流电转变成与设定转速相对应频率的交流电，驱动电动机转运；将在电动机输出轴上的测速发电机随电动机一起转动并发电；PLC根据测速发电机的电流大小，判断电动机实际转速与设定转速之间的差值，向变频调速器发出指令，改变驱动电流的频率。下列关于该控制系统的分析中正确的是A．执行器是电动机B．控制器是变频调速器C．输出量是测速发电机的电流信号D．控制量是变频调速器输出的电流频率D•如图所示为滑台的运动系统示意图，由电机控制子系统和机械传动子系统组成。在电机控制子系统中，传感器检测电机的转动角度，并反馈到控制装置与设定值比较，控制装置根据偏差值发出运动信号，驱动器将运动信号转变成相应的电流驱动电机转动，在机械传动子系统中，电机带动丝杆转动，丝杆通过螺母驱动滑台移动。系统根据电机的转动角度和丝杆的螺纹间距计算出滑台移动的距离，从而实现对滑台位置的间接控制。请根据示意图及其描述，完成第9～10题。•9．电机控制子系统的执行器是（）•A．驱动器B．控制装置C．电机D．丝杆A•10．由于丝杆传动的误差和滑块移动时的摩擦，导致滑台移动的距离存在误差。为了提高滑台位置的控制精度，需要对高系统进行优化，下列措施中合理的是（）A．将电机换成高精度电机，控制方式改为开环控制。B．将传感器换成高精度传感器，提高电机转动角度的检测精度C．将传感器安装在丝杆上，检测丝杆的转动角度D．在滑台上安装传感器换，检测滑台的位置D