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考试范围4自动控制系统的基础知识 考试内容1自动控制系统的基本概念 自动控制是指在人不直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象自动地按照预定的规律运行或变化。 自动控制系统是指能够对被控对象的工作状态进行重点控制的系统，一般由控制装置和被控对象组成的。 自动控制系统的分类 1）按系统的结构特点分类 （1）开环控制系统 特点是系统输出量对系统的控制作用没有直接影响。 （2）闭环控制系统 特点输出量对系统的控制量经测量后反馈到输入端，故对系统的输出量形成了闭合回路。 （3）复合控制系统 是开环与闭环控制的结合。 自动控制系统的分类 2）按输入量的特点分类 （1）恒值控制系统 系统输入量是恒值，要求系统输出量保持相应恒值。 （2）随动系统 系统输入量是随意变化的，要求输出量能以一定精度随输入量的变化作相应恒值变化。 （3）程序控制系统 系统的控制作用按预先制定的规律变化。 自动控制系统的分类 3）按系统输出量与输入量的关系分类 （1）线性控制系统 输出与输入量之间为线性关系，特点是可用叠加原理分析。 （2）非线性控制系统 系统中具有非线性的环节，只能用非线性微分方程来描述。 试题选解 自动控制系统按输入量的特点分为恒值控制系统、随动系统和（ ） A线性控制系统 B非线性控制系统 C闭环控制系统 D程序控制系统 答案：D 考试内容2自动控制系统的性能及基本规律 自动控制系统的基本要求有： 1、稳定性 是衡量系统能否正常工作的首要指标，是衡量系统在过度过程中的振荡倾向和重新平衡状态的能力。 2、快速性 要求系统有一定的相应速度。 3、准确性 是指系统建立平衡状态之后，被控制量偏离期望值的误差大小，它描述了系统的稳定精度，因此，又分为有差系统和无差系统。 自动控制系统的性能指标 1、静态指标 反映了系统静态运行中的性能，主要有调速范围D、静差率s、调速平滑性Φ和稳定误差。 2、动态指标反映了系统动态运行中的性能，主要有最大超调量δ、上升时间tr、调整时间ts及振荡次数N等。 3、经济指标 有投资费用、电能消耗费用和维护费用 试题选解 调速系统的调速范围D、静差率s两个指标（ ）。 A互不相关 B相互制约 C互相补充 D无法判断 答案：B 考试内容3有静差直流调速系统 晶闸管直流调速系统常用各种反馈，如速度负反馈、电压负反馈和电流正反馈等，以提高调速的精度和机械特性的硬度、扩大调速范围，达到自动调速的目的。有静差知道调速系统中的放大器，是一个具有比较放大作用的PI调节器，它必须依靠实际转速与给定转速的偏差才能实现转速控制作用，，这种系统不能清除转速的稳定误差，所以叫有差调速。 转速负反馈的特点 1、系统根据给定量与反馈量之差来进行调节的，是有静差的调速。 2、提高环节放大倍数K，可以减少静误差，扩大调速范围；但K要系统稳定性限制。 电压负反馈的调速性能不如转速负反馈调速系统的结构简单、维修方便。适用于静差性能要求不高的生产机械，常用于调速范围D小于等于10、静差率s=15%-30%的场合。 带电流正反馈的电压负反馈直流调速系统 这种调速系统的调速范围没有转速负反馈系统那样宽，适于D≤20、s＞10%的场合。 带电流截止负反馈环节的转速负反馈直流调速系统的特点 正常工作时转速负反馈起作用，具有硬的静特性，在启动、制动、堵转和过载时，电流截止负反馈起作用，自动限制电枢电流，从而保护晶体管和电动机，避免大电流冲击造成电动机换向困难。 试题选解 在调速系统中，当电流截止负反馈参与系统调节作用时，说明调速系统主电路电流（ ）。 A 增大 B减小 C不变 D过大 解：在启动、制动、堵转和过载时，电流截止负反馈起作用，自动限制电枢电流，从而保护晶体管和电动机。 答案：D 考试内容4无静差直流调速系统 系统的被调量在静止时完全等于系统的给定量，其输入偏差为0.常引入积分作用的PI调节器作为转速调节器。常用的有以下两种。 1、转速单闭环无静差直流调速系统 该系统理论上说，可以达到无静差调速，但实际上，由于运算放大器存在零漂、测速发电机有误差、电容器漏电等原因，吃系统仍然存在一定的静差，但比有静差调速系统小的多。 2、转速、电流双环直流调速系统 有调节转速的转速调节器和调节电流的电流调节器两个。 转速负反馈组成的闭环称转速环，作为外环（主环），以保证电动机的转速准确的跟随给定值，并抵抗外来干扰。 电流负反馈组成的闭环称电流环，作为内环（副环）以保证动态电流为最大值并保持不变，是电动机快速起动和制动，同时起限流作用，并对电网电压波动起抗干扰作用。 双闭环的特点：系统性能好；有较理想的“挖掘机特性”；有较好的