控制工程大作业汽车

控制工程大作业

题目：用MATLAB绘制G(s)的伯德图和奈奎斯特图并判断系统的稳定性，如果是稳定的则需要求出其在当输入信号等为1(t),t和t2/2时系统的稳态误差。

G(s)?10(s?3)2s(s?2)(s2?2??ns??n)其中2??n?学号的后四位

?n?学号的后两位传递函数：G(s)=10(S+3)／S(S+2)(S*S+√2818S+18*18)

一、波德图和奈氏图

表达式的求解：

clc s=tf('s')

Gk=10*(s+3)/s/(s+2)/(s^2+sqrt(2818)*s+18^2); Gb=feedback(Gk,1)%求闭环函数 G1=Gb*1/s; G2=Gb*1/s^2; G3=Gb*1/s^3; syms s

g1=ilaplace(10*(s+3)/s^2/(s+2)/(s^2+sqrt(2818)*s+18^2)) g2=ilaplace(10*(s+3)/s^3/(s+2)/(s^2+sqrt(2818)*s+18^2)) g3=ilaplace(10*(s+3)/s^4/(s+2)/(s^2+sqrt(2818)*s+18^2))

二、时间响应

⑴输入信

控制工程大作业

题目：用MATLAB绘制G(s)的伯德图和奈奎斯特图并判断系统的稳定性，如果是稳定的则需要求出其在当输入信号等为1(t),t和t2/2时系统的稳态误差。

G(s)?10(s?3)2s(s?2)(s2?2??ns??n)其中2??n?学号的后四位

?n?学号的后两位传递函数：G(s)=10(S+3)／S(S+2)(S*S+√2818S+18*18)

一、波德图和奈氏图

表达式的求解：

clc s=tf('s')

Gk=10*(s+3)/s/(s+2)/(s^2+sqrt(2818)*s+18^2); Gb=feedback(Gk,1)%求闭环函数 G1=Gb*1/s; G2=Gb*1/s^2; G3=Gb*1/s^3; syms s

g1=ilaplace(10*(s+3)/s^2/(s+2)/(s^2+sqrt(2818)*s+18^2)) g2=ilaplace(10*(s+3)/s^3/(s+2)/(s^2+sqrt(2818)*s+18^2)) g3=ilaplace(10*(s+3)/s^4/(s+2)/(s^2+sqrt(2818)*s+18^2))

二、时间响应

⑴输入信

1.什么是过程控制系统？其基本分类方法有哪几种？

过程控制系统通常是指工业生产过程中自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度和PH等这样一些过程变量的系统。

按过程控制系统的结构特点来分类：反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈控制系统 按给定值信号的特点来分：定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统

2.何为集散控制系统？试述其基本组成部分与各部分工作原理。

集散控制系统由过程输入-输出接口、过程控制单元、数据高速通路、CRT操作站、管理计算机等无五部分组成。

①过程输入-输出接口 它是带有微处理器的智能装置，主要用于采集过程信息。

②过程控制单元：它相当于若干个常规调节器，能完成常规调节器的全部运算和控制功能，通过软件组态能灵活的构成满足各种不同控制要求的复杂控制过程。

③数据高速通路：它是一条同轴电缆或光导纤维，高速率传送基本控制单元、过程输入-输出接口单元与现实操作站之间的数据。

④CRT操作站 它是集散控制系统的人机接口装置，主要用于操纵工艺生产过程，并监视工厂的运行状态及回路组态，调整回路参数，现实动态流程画面以及进行部分生产管理。 ⑤管理计算机 它通过数据通信总线和系统中的各智能单元，采集各种数据信息

第一章 概 论

本章要求学生了解控制系统的基本概念、研究对象及任务，了解系统的信息传递、反馈和反馈控制的概念及控制系统的分类，开环控制与闭环控制的区别；闭环控制系统的基本原理和组成环节。学会将简单系统原理图抽象成职能方块图。

例1 例图1-1a为晶体管直流稳压电源电路图。试画出其系统方块图。

例图1-1a 晶体管稳压电源电路图

解：在抽象出闭环系统方块图时，首先要抓住比较点，搞清比较的是什么量；对于恒值系统，要明确基准是什么量；还应当清楚输入和输出量是什么。对于本题，可画出方块图如例图1-1b。

例图1-1b 晶体管稳压电源方块图

本题直流稳压电源的基准是稳压管的电压，输出电压通过R3和R4分压后与稳压管的电压Uw比较，如果输出电压偏高，则经R3和R4分压后电压也偏高，使与之相连的晶体管基极电流增大，集电极电流随之增大，降在Rc两端的电压也相应增加，于是输出电压相应减小。反之，如果输出电压偏低，则通过类似的过程使输出电压增大，以达到稳压的作用。

例2 例图1-2a为一种简单液压系统工作原理图。其中，X为输入位移，Y为输出位移，试画出该

控制工程

牵头单位： 西北工业大学

代码430111

控 制 工 程 Control Engineering

摘要：

控制工程是应用控制理论及技术实现现代工业、农业、国防以及其它社会经济等领域日益增长的自动化、智能化需求的工程领域。其工程硕士学位授权单位培养现代工业、农业、国防自动化设备中控制系统和装置研究、设计、开发、管理、维修的高级工程技术人才。研修的主要课程有：政治理论课、外语课、工程数学、线性系统理论、非线性控制理论、大系统理论、最优控制理论、最优估计理论与系统辩识、自适应控制、系统工程、模式识别、人工智能、线性与非线性规划、传感器与自动检测技术、现代信号处理、计算机控制系统、控制系统计算机辅助设计、网络与系统集成、工业机器人、现代管理学基础等。

一、概述

控制工程是应用控制理论及技术,满足和实现现代工业、农业以及其他社会经济等领域日益增长的自动化、智能化需求的重要的工程领域。在工程和科学技术发展过程中，起着非常重要的作用。18世纪，近代工业采用了蒸汽机调速器，是自动控制领域的第一项重大成果。20世纪20年代，以频域法为主的经典控制技术在工业中获得了成功的应用。50年代，由于军事、空间技术以及现代设备日益增加的复杂

1-3

解：1)工作原理：电压u2反映大门的实际位置，电压u1由开（关）门开关的指令状态决定，两电压之差△u＝u1－u2驱动伺服电动机，进而通过传动装置控制大门的开启。当大门在打开位置，u2＝u上：如合上开门开关，u1＝u上，△u＝0，大门不动作；如合上关门开关，u1＝u下，△u<0，大门逐渐关闭，直至完全关闭，使△u＝0。当大门在关闭位置，u2＝u下：如合上开门开关，u1＝u上，△u>0，大门执行开门指令，直至完全打开，使△u＝0；如合上关门开关，u1＝u下，△u＝0，大门不动作。 2)控制系统方框图

开关位置指令u1 被控量(大门位置) 放_ △u 大 电动机 鼓轮 大门 大门位置信号u2 1-4

解：1)控制系统方框图

干扰 给定液位h’ － △h h 浮球 杠杆机构 水箱 实际水位h 机械进水阀 a)系统方框图 干扰 给定液位h’ － △h h 浮球 b)系统方框图 电气开关 水箱 实际水位h

电磁进水阀 1

2)工作原理：

a)水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h’由浮球顶杆的长度给定，杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），通过杠杆机构使进水阀的开度增大（减小），进入水箱的水流量增加（减小），水位升高（降低），浮

汽车理论大作业

题目：制动性计算

指导老师：侯永平

作者： 学号： 2011年11月

制动性作业

已知：某双轴汽车，总质量m=1200kg，质心位置a=1100mm，b=1400mm， hg= 500mm，g = 10m?s，前后轮制动器制动力采用固定比值，同 步附着系数φ0= 0.8。试计算： （1）前后轮制动器制动力分配比值。

（2）在无车轮抱死的情况下，要达到最大制动减速度6m?s（无车 轮抱死），道路的附着系数至少为多少。

（3）在路面附着系数为φ=0.4的路面上紧急制动，制动初速度为90km/h，汽车可能达到的最大制动强度（无车轮抱死）；若采用制动 力调节器，使β线由直线变为折线，制动强度为0.5 和0.8 是的制动 效率为1，此时汽车可能达到的最大制动强度（无车轮抱死）又是多 大。

1 前后轮制动器制动力分配比值β。

由公式：φ

0

= (Lβ-b)/hg得：

β=（φ0hg+b）/L=（φ0hg+b）/(a+b)

2 在无车轮抱死的情况下，要达到最大制动减速度6m?s（无车 轮抱死），道路的附着系数至少为多少。 加速度小于0.8，说明前轮接报死： z=aj/g=0.6m/s; 此时：Fx1+Fx2=mzg;

谋学网www.mouxue.com

一、单选题（共 48 道试题，共 96 分。）V 1. 在生物滤池工艺中，我认为采用出水的回流不能起到（ ） A. 防止堵塞作用 B. 提高溶解氧作用 C. 降低动力消耗 D. 降低水的毒性 E. 连续接种作用 F. 增大负荷作用。 满分：2 分

2. 在生物滤池工艺中，我认为采用出水的回流不能起到 A. 防止堵塞作用； B. 提高溶解氧作用； C. 降低动力消耗； D. 降低水的毒性； E. 连续接种作用； F. 增大负荷作用。 满分：2 分

3. 关于生物膜法，下列说法错误的是：( )、 A. 生物膜法比活性污泥法产生的剩余污泥量少 B. 生物接触氧化法和生物流化床法都属于生物膜法 C. 普通生物滤池通过机械通风的方法为好氧微生物供氧 D. 一般认为，生物膜的厚度介于2~3mm时较为理想。 满分：2 分

4. 关于气浮浓缩池，下列说法错误的是（ ） A. 适用于比重接近1的轻质污泥 B. 适用于经过生物除磷的富磷污泥 C. 固体负荷和水力负荷低于重力浓缩池 D. 其能耗高于重力浓缩池。

过程控制理论在现代工业中的应用

孙威

（专业：机电一体化 学号：20911P29）

摘要：本文介绍了过程控制理论的基本定义，阐述了过程控制理论的重要实用意义及发展的方向与趋势；同时概括性的说明了现代工业发展的环境与挑战，以及把过程控制理论应用在现代工业生产中的重大意义。 关键词：过程控制工程、现代控制理论、工业生产、智能控制

Abstract: this paper introduces the basic definition process control theory, this paper expounds the important practical process control theory of meaning and the development direction and trend; Meanwhile synoptically illustrates the modern industrial development environment and challenges, as well as the process control theory applied in the significan

控制工程基础习题

《控制工程基础》习题集

第一部分 单项选择题

1.闭环控制系统的主反馈取自【 】

A.给定输入端 B.干扰输入端 C.控制器输出端 D.系统输出端 2.不同属性的物理系统可以有形式相同的【 】

A.数学模型 B.被控对象 C.被控参量 D.结构参数

3.闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其中H(s)是反馈传递函数，则系统的误差信号为【 A.Xi(s)－H(s)X0(s) B.Xi(s)－X0(s) C.Xor(s)－X0(s) D.Xor(s)－H(s)X0(s)

3-1闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其中H(s)是反馈传递函数，则系统的偏差信号为【A.Xi(s)－H(s)X0(s) B.Xi(s)－X0(s) C.Xor(s)－X0(s) D.Xor(s)－H(s)X0(s) 4.微分环节使系统【 】

A.输出提前 B.输出滞后 C.输出大于输入 D.输出小于输入 5.当输入量发生突变时，惯性环节的输出量不能突变，只能按【 】

A.正弦曲线变化 B.指数曲线变化 C