环境监测的概念、内容和类型

第一章绪论

第一节环境监测的概念、内容和类型第二节环境监测的目的、特点和原则第三节环境监测和环境监测技术的发展第四节环境标准

第一节环境监测的概念、内容和类型

一、环境监测的概念

二、环境监测的内容

三、环境监测的类型

一、环境监测的概念

v环境监测是环境科学的一个重要分支学科。

v环境监测就是通过对影响环境质量因素的代表

值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其

变化趋势。

v环境监测的过程一般为：现场调查→监测计划

设计→优化布点→样品采集→运送保存→分析

测试→数据处理→综合评价等。

v环境监测的对象包括：反映环境质量变化的各

种自然因素；对人类活动与环境有影响的各种

人为因素；对环境造成污染危害的各种成分。

二、环境监测的内容

v水和污水监测

v大气和废气监测

v噪声监测

v土壤污染监测

v固体废物监测

v生物污染监测

v放射性污染监测

注：除以上外，还包括振动监测、电磁辐射监测、热监测、光监测，卫生监测等

三、环境监测的类型

1.监视性监测（常规监测或例行监测）

对各环境要素进行定期的经常性的监测，是监测站第一位的主体工作。

2.特定目的监测（特例监测或应急监测）

监测站第二位的工作。

污染事故监测

纠纷仲裁监测

考核验证监测

咨询服务监测

按目的

标法研制监测

污染规律研究监测

背景调查监测

综评研究监测

3、研究性监测：

即科研监测，属于高层次、高水平、技术比较复杂的一种监测，通常由多个部门、多个学科协作共同完成。

任务：研究污染物或新污染物自污染源排出后，其迁移变化的趋势和规律，以及污染物对人体和生物体的危害及影响程度。

包括

第二节环境监测的目的、特点和原则v环境监测的目的

v环境监测的特点

v环境监测的原则

一、环境监测的目的

v根据环境质量标准，评价环境质量。

v根据污染特点、分布情况和环境条件，追踪寻找污染源、提供污染变化趋势，为实现监督管理、控制污染提供依据。

v收集本底数据，积累长期监测资料，为研究环境容量、实施总量控制、目标管理、预测预报环境质量提供数据。

v为保护人类健康、保护环境、合理使用自然资源、制定环境法规、标准、规划等服务。

1、时、空分布性时间分布性是指环境污染物的排放量和污染强度随时间而变化。

2、综合效应单独作用：指多种污染物中某一组分发生的毒害作用，不存在协同作用；相加作用：指多种污染物发生的危害等于各污染物的毒害作用总和；相乘作用

：指多种污染物发生的毒害作用超过各污染物毒害作用的总和；拮抗作用是指多种污染

物发生的毒害作用彼此抵消或部分抵消的特性。

3、其他特点

二、环境监测的特点

生产性综合性追踪性持续性

执法性

三、环境监测的原则

1、优先污染物

经过优先选择的污染物称为环境优先污染物

优先污染物的特点

?难降解

?在环境中有一定残留水平

?出现频率较高

?具有生物积累性

?“三致”物质(致癌、致畸、致突变)

?毒性较大

?现代已有检出方法

2、优先监测原则

优先监测：对优先污染物进行的监测

所谓“优先监测”的原则就是对下列污染物实行优先监测:

?对环境影响大的污染物

?已有可靠监测方法并获得准确数据的污染物

?已有环境标准或其它依据的污染物

?在环境中的含量已接近或超过规定的标准浓度的污染物

?环境样品有代表性的污染物

四、环境监测的要求

v代表性

v完整性

v可比性

v准确性

v精密性

环境监测和监测技术发展第三节

一、环境监测的发展

v20世纪50年代：污染监测阶段或被动监测阶段v20世纪70年代：环境监测阶段或主动监测、目

的监测阶段

v20世纪80年代初：污染防治监测阶段或自动监

测阶段

二、环境监测技术的发展

1、环境监测技术简介

采样技术

测试技术

数据处理技术

2、环境监测技术的发展

计算机在监测系统中的普遍使用

多机联用技术的广泛采用

采用遥测遥控技术

第四节环境标准

一、环境标准的作用

1、环境标准

是有关控制污染、保护环境的各种标准的总称。是国家为了保护人民的健康和社会财产安全，防治环境污染，促进生态良性循环，同时又合理利用资源，促进经济发展，根据环保法和有关政策在综合分析自然环境特征、生物和人体的承受力，控制污染的经济能力，技术可行的基础上，对环境中污染物的允许含量及污染源排放的数量、浓度、时间、速率（限量阈值）和技术规范所做的规定。

2、环境标准的作用

v环保法规的重要组成部分和具体体现,其具有法律效力，是执法的依据。

v推动环境保护科学进步及清洁生产工艺的动力。

v环境监测的基本依据。

v环境保护规划目标的体现。

v环境标准具有环境投资导向作用。

v环境标准在提高全民环境意识，促进污染治理方面具有十分重要的作用。

3、环境标准制定原则

v以国家的环境保护政策、法规为依据，以保护人体健康和改善环境质量为目标，促进环境效益、经济效益、社会效益的统一。

v环境标准既要科学合理，又要便于实施，同时还要兼顾技术经济条件。

v环境标准应便于实施与监督，并不断修改、补充，逐步充实、完善。

v各类环境标准、规范之间应协调配套。

v积极采用和等效采用适合我国国情的国际标准。

4、国家标准制定的程序

编制标准制定项目计划组织拟定

标准草案

征求意

见稿

送审稿

报批稿

局长专题

会审议

局务

会审议

标准编号、

批准、发布

分类：

环境标准

环境质量标准

污染物排放标准

环境基础标准

环境方法标准

环境标准物质标准

环保仪器、设备标准

分级

分级：

国家标准

地方标准

行业标准

核心

支持系统

体系基础

二、环境标准的分类和分级

三、环境标准简介

国家环境标准代码介绍如下：

GB —国家标准；

GB/T—国家推荐标准；

GB/Z—国家指导性技术文件；

GHZB—国家环境质量标准；

GWPB—国家污染物排放标准；

GWKB—国家污染物控制标准；

HJ —国家环保总局标准；

HJ/T—国家环保总局推荐准。

第一章-过程控制基本概念

第一章过程控制基本概念教学要求：了解过程控制的发展概况及特点；负反馈概念；控制系统的基本控制要求及质量指标。难点：常用术语物理意义（操纵变量与扰动量区别）；根据控制系统要求绘制方框图；静态，过渡过程概念。自动控制技术在工业、农业、国防和科学技术现代化中起着十分重要的作用，自动控制水平的高低也是衡量一个国家科学技术先进与否的重要标志之一。随着国民经济和国防建设的发展，自动控制技术的应用日益广泛，其重要作用也越来越显著。生产过程自动控制（简称过程控制） ------------ 自动控制技术在石油、化工、电力、冶金、机械、轻工、纺织等生产过程的具体应用，是自动化技术的重要组成部分。 §1.1 过程控制的发展概况及特点一、过程控制的发展概况在过程控制发展的历程中，生产过程的需求、控制理论的开拓和控制技术工具和手段的进展三者相互影响、相互促进，推动了过程控制不断的向前发展。纵观过程控制的发展历史，大致经历了以下几个阶段： 20 世纪 40 年代：手工操作状态，只有少量的检测仪表用于生产过程，操作人员主要根据观测到的反映生产过程的关键参数，用人工来改变操作条件，凭经验去控制生产过程。 20世纪40年代末?50年代：过程控制系统：多为单输入、单输出简单控制系统过程检测：采用的是基地式仪表和部分单元组合仪表（气动I 型和电动I 型）；部分生产过程实现了仪表化和局部自动化控制理论：以反馈为中心的经典控制理论掌握管道及仪表流程学会绘制简单系统的图绘制方法，认识常见图形符号、文字代号；掌握控制系统的基本控制要求（稳定、快速、准确）；掌握静态、动态及过渡过程概念；掌握品质指标的定义，学会计算品质指标。掌握过程控制系统各部分作用，系统的组成；重点：自动控制系统的组成及各部分的功能；

《自动控制原理》专科课程标准

《自动控制原理》课程标准一、课程概述（一）课程性质地位自动控制原理是空间工程类、机械控制类、信息系统类等相关专业学历教育合训学员的大类技术基础课程。由于自动控制原理在信息化武器装备中得到了广泛的应用，因此，将本课程设置为大类技术基础课，对培养懂技术的指挥人才有着十分重要的作用。本课程所覆盖的知识面较宽，既有较深入的理论基础知识，也有较广泛的专业背景知识，因而，它在学员知识结构方面将起到加强理论深度和拓展知识广度的积极作用。（二）课程基本理念为了贯彻素质教育和创新教育的思想，本课程将在注重自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法的基础上，适当引入自动控制发展中的、学员能够理解的新概念和新方法；贯彻理论联系实际的原则，科学取舍各种主要理论、方法的比例，正确处理好理论与案例的关系，以适应为部队培养应用复合型人才的需要；适当引入和利用Matlab工具来辅助自动控制原理中的复杂计算与作图、验证分析与设计的结果；本课程应该既使学员掌握必要的基础理论知识，并了解它们对实际问题的指导作用，又要促进学员养成积极思考、长于分析、善于推导的能力和习惯。（三）课程设计思路本课程主要介绍自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法。课程采用“一纵三横”的设计思路，具体来说，“一纵”就是在课程讲授中要求贯彻自动控制系统的建模、分析及设计方法这条主线；“三横”就是在方法讲授中要求强调自动控制系统的稳定性、快速性和准确性，稳准快三个字是分析的核心，也是设计的归宿。在课程讲授中，贯彻少而精的原则，即对重点、难点讲深讲透；注意理论联系专业实际，例子贴近生活，注重揭示抽象概念的物理意义；注意传统教法与现代教法的有机结合，充分运用各种教学手段，特别注重发挥课程教学网站的作用。在课程学习中，注重阅读教材、完成作业、课程实验及讨论问题等四个环节，深刻理解课程内容中的重点和难点，重点掌握自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法。二、课程目标（一）知识与技能通过本课程的学习，使学员掌握自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法，重点培养学生利用自动控制的基本理论分析与解决工程实际问题的思维方式和初步能力，并为学习后续相关专业课程，以及进一步学习和应用自动控制方面的新知识、新技术打下必要基础。（二）过程与方法通过本课程的学习，使学员掌握自动控制系统分析与设计的一般过程与基本方法。（三）情感态度与价值观通过本课程的学习，使学员在五个方面得到磨练与培养。（1）实践意识：坚持一切从实际出发，不迷信书本、不迷信权威。（2）质量意识：认认真真做好每一件事，在学习中的每一个环节都坚持质量至上的思想。（3）协作意识：现代科学技术已经很少是一个人可以独立完成的了，所以要能与同学协同工作、协调配合。（4）创新意识：勇于不断追求和探索新意境、新见解。（5）坚毅意志：具有坚强的意志和顽强的精神，要敢于面对困难、善于克服困难。

自动控制原理题库(经典部分)解读

《自动控制原理》题库一、解释下面基本概念 1、控制系统的基本控制方式有哪些？ 2、什么是开环控制系统？答：在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用，即系统的输出量对控制量没有影响。 3、什么是自动控制？答：自动控制就是采用控制装置使被控对象自动地按照给定的规律运行，使被控对象的一个或数个物理量能够在一定的精度范围内按照给定的规律变化。 4、控制系统的基本任务是什么？ 5、什么是反馈控制原理？ 6、什么是线性定常控制系统？ 7、什么是线性时变控制系统？ 8、什么是离散控制系统？ 9、什么是闭环控制系统？ 10、将组成系统的元件按职能分类，反馈控制系统由哪些基本元件组成？ 11、组成控制系统的元件按职能分类有哪几种？ 12、典型控制环节有哪几个？ 13、典型控制信号有哪几种？ 14、控制系统的动态性能指标通常是指？ 15、对控制系统的基本要求是哪几项？ 16、在典型信号作用下，控制系统的时间响应由哪两部分组成? 17、什么是控制系统时间响应的动态过程？ 18、什么是控制系统时间响应的稳态过程？ 19、控制系统的动态性能指标有哪几个？ 20、控制系统的稳态性能指标是什么？ 21、什么是控制系统的数学模型？ 22、控制系统的数学模型有： 23、什么是控制系统的传递函数？ 24、建立数学模型的方法有? 25、经典控制理论中，控制系统的数学模型有?

26、系统的物理构成不同，其传递函数可能相同吗?为什么? 27、控制系统的分析法有哪些？ 28、系统信号流图是由哪二个元素构成？ 29、系统结构图是由哪四个元素组成？ 30、系统结构图基本连接方式有几种？ 31、二个结构图串联连接，其总的传递函数等于？ 32、二个结构图并联连接，其总的传递函数等于？ 33、对一个稳定的控制系统，其动态过程特性曲线是什么形状？ 34、二阶系统的阻尼比10<<ξ，其单位阶跃响应是什么状态？ 35、二阶系统阻尼比ξ减小时，其阶跃响应的超调量是增大还是减小？ 36、二阶系统的特征根是一对负实部的共轭复根时，二阶系统的动态响应波形是什么特点？ 37、设系统有二个闭环极点，其实部分别为：δ＝－2；δ＝－30，问哪一个极点对系统动态过程的影响大？ 38、二阶系统开环增益K 增大，则系统的阻尼比ξ减小还是增大？ 39、一阶系统可以跟踪单位阶跃信号，但存在稳态误差？不存在稳态误差。 40、一阶系统可以跟踪单位加速度信号。一阶系统只能跟踪单位阶跃信号（无稳态误差）可以跟踪单位斜坡信号（有稳态误差） 41、控制系统闭环传递函数的零点对应系统微分方程的特征根。应是极点 42、改善二阶系统性能的控制方式有哪些？ 43、什么是二阶系统？什么是Ⅱ型系统？ 44、恒值控制系统 45、谐振频率 46、随动控制系统 47、稳态速度误差系数K V 48、谐振峰值 49、采用比例－微分控制或测速反馈控制改善二阶系统性能，其实质是改变了二阶系统的什么参数？。 50、什么是控制系统的根轨迹？ 51、什么是常规根轨迹？什么是参数根轨迹？ 52、根轨迹图是开环系统的极点在s 平面上运动轨迹还是闭环系统的极点在s 平面上运动轨迹？ 53、根轨迹的起点在什么地方？根轨迹的终点在什么地方？ 54、常规根轨迹与零度根轨迹有什么相同点和不同点？ 55、试述采样定理。

过程控制基本概念

过程控制基本概念自动控制技术在工业、农业、国防和科学技术现代化中起着十分重要的作用，自动控制水平的高低也是衡量一个国家科学技术先进与否的重要标志之一。随着国民经济和国防建设的发展，自动控制技术的应用日益广泛，其重要作用也越来越显著。生产过程自动控制（简称过程控制）-------自动控制技术在石油、化工、电力、冶金、机械、轻工、纺织等生产过程的具体应用，是自动化技术的重要组成部分。 §1.1 过程控制的发展概况及特点一、过程控制的发展概况在过程控制发展的历程中，生产过程的需求、控制理论的开拓和控制技术工具和手段的进展三者相互影响、相互促进，推动了过程控制不断的向前发展。纵观过程控制的发展历史，大致经历了以下几个阶段： 20世纪40年代：手工操作状态，只有少量的检测仪表用于生产过程，操作人员主要根据观测到的反映生产过程的关键参数，用人工来改变操作条件，凭经验去控制生产过程。 20世纪40年代末～50年代：过程控制系统：多为单输入、单输出简单控制系统过程检测：采用的是基地式仪表和部分单元组合仪表（气动Ⅰ型和电动Ⅰ型）；部分生产过程实现了仪表化和局部自动化控制理论：以反馈为中心的经典控制理论 20世纪60年代：过程控制系统：串级、比值、均匀、前馈和选择性等多种复杂控制系统。自动化仪表：单元组合仪表（气动Ⅱ型和电动Ⅱ型）成为主流产品 60年代后期，出现了专门用于过程控制的小型计算机，直接数字控制系统和监督计算机控制系统开始应用于过程控制领域。控制理论：出现了以状态空间方法为基础，以极小值原理和动态规划等最优控制理论为基本特征的现代控制理论,传统的单输入单输出系统发展到多输入多输出系统领域，、型、型 20世纪70～80年代：微电子技术的发展，大规模集成电路制造成功且集成度越来越高（80年代初一片硅片可集成十几万个晶体管，于是32位微处理器问世），微型计算机的出现及应用都促使控制系统发展。过程控制系统：最优控制、非线性分布式参数控制、解耦控制、模糊控制自动化仪表：气动Ⅲ型和电动Ⅲ型，以微处理器为主要构成单元的智能控制装置。集散控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器(PLC) 、工业PC机、和数字控制器等，已成为控制装置的主流。集散控制系统实现了控制分散、危险分散，操作监测和管理集中。控制理论：形成了大系统理论和智能控制理论。模糊控制、专家系统控制、模式识别技术 20世纪90年代至今：信息技术飞速发展过程控制系统：管控一体化现场，综合自动化是当今生产过程控制的发展方向。

第1章自动控制系统的基本概念

第1章自动控制系统的基本概念内容提要：本章通过开环与闭环控制具体实例，讲述自动控制系统的基本概念（如被控制对象、输入量、输出量、扰动量、开环控制系统、闭环控制系统及反馈的概念）、反馈控制任务、控制系统的组成及原理框图的绘制、控制系统的基本分类、对控制系统的基本要求。 1.1 概述在科学技术飞速发展的今天，自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象（机器设备或生产过程）的某个参数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。例如，数控车床按照预定程序自动地切削工件，化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定，人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收，宇宙飞船能够准确地在月球着陆并返回地面等，都是以应用高水平的自动控制技术为前提的。自动控制理论是控制工程的理论基础，是研究自动控制共同规律的技术科学。自动控制理论按其发展过程分成经典控制理论和现代控制理论两大部分。经典控制理论在20世纪50年代末已形成比较完整的体系，它主要以传递函数为基础，研究单输入、单输出反馈控制系统的分析和设计问题，其基本内容有时域法、频域法、根轨迹法等。现代控制理论是20世纪60年代在经典控制理论的基础上，随着科学技术的发展和工程实践的需要而迅速发展起来的，它以状态空间法为基础，研究多变量、变参数、非线性、高精度等各种复杂控制系统的分析和综合问题，其基本内容有线性系统基本理论、系统辨识、最优控制等。近年来，由于计算机和现代应用数学研究的迅速发展，使控制理论继续向纵深方向发展。目前，自动控制理论正向以控制论、信息论、仿生学为基础的智能控制理论深入。 1.2 自动控制的基本方式在工业生产过程中，为了提高产品质量和劳动生产率，对生产设备、机器和生产过程需要进行控制，使之按预定的要求运行。例如，为了使发电机能正常供电，就必须使输出电压保持不变，尽量使输出电压不受负荷的变化和原动机转速波动的影响；为了使数控机床能加工出合格的零件，就必须保证数控机床的工作台或者刀架的位移量准确地跟随进给指令进给；为了使加热炉能保证生产出合格的产品，就必须对炉温进行严格的控制。其中，发电机、机床、加热炉是工作的机器装备；电压、刀架位移量、炉温是表征这些机器装备工作状态的物理参量；额定电压、进给的指令、规定的炉温是在运行过程中对工作状态物理参量的要求。被控制对象或对象：将这些需要控制的工作机器装备称为被控制对象或对象，如发电机、机床。

自动控制原理基本概念总结

《自动控制原理》基本概念总结 1.自动控制系统的基本要求是稳定性、快速性、准确性 2.一个控制系统至少包括控制装置和控制对象 3.反馈控制系统是根据被控量和给定值的偏差进行调节的控制系统 4.根据自动控制系统是否形成闭合回路来分类，控制系统可分为开环控制系统、闭环控制系统。根据信号的结构特点分类，控制系统可分为：反馈控制系统、前馈控制系统和前馈-反馈复合控制系统。根据给定值信号的特点分类，控制系统可分为：恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。根据控制系统元件的特性分类，控制系统可分为：线性控制系统、非线性控制系统。根据控制信号的形式分类，控制系统可分为：连续控制系统、离散控制系统。 5.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的特征方程 6.系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定 7.对复杂系统的方框图，要求出系统的传递函数可以采用梅森公式 8.线性控制系统的特点是可以应用叠加原理，而非线性控制系统则不能 9.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 10.信号流图中，节点可以把所有输入支路的信号叠加，并把叠加后的信号传送到所有的输出支路。 11.从控制系统稳定性要求来看，系统一般是具有负反馈形式。 12.组成控制系统的基本功能单位是环节。 13.系统方框图的简化应遵守信号等效的原则。 14.在时域分析中，人们常说的过渡过程时间是指调整时间 15.衡量一个控制系统准确性／精度的重要指标通常是指稳态误差 16.对于二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的必要条件 17.若单位反馈系统在阶跃函数作用下，其稳态误差ess为常数，则此系统为0型系统 18.一阶系统的阶跃响应无超调 19.一阶系统 G(s)= K/(Ts+1)的T越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间越长。 20.控制系统的上升时间tr、调整时间tS等反映出系统的快速性。 21.二阶系统当0<ζ<1时，如果ζ增加，则输出响应的最大超调量将减小。 22.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比ξ保持不变时，无阻尼自然振荡频率ωn越大，系统的超调量σp不变 23.在单位斜坡输入信号作用下，?II型系统的稳态误差 ess=0 24.衡量控制系统动态响应的时域性能指标包括动态和稳态性能指标。 25.分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I型系统、II型系统…，这是按开环传递函数中的积分环节数来分类的。 26.二阶系统的阻尼系数ξ=时，为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。 27.系统稳定性是指系统在扰动消失后，由初始偏差状态恢复到原来的平衡状态的性能。 28.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的充要条件。 29.如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量减小。 30.确定根轨迹与虚轴的交点，可用劳斯判据判断。 31.主导极点的特点是距离虚轴很近。 32.根轨迹上的点应满足的幅角条件为∠G(s)H(s)等于±(2l+1)π (l=0,1,2,…) 33.如果要求系统的快速性好，则闭环极点应距离虚轴越远越好。 34.根轨迹的分支数等于特征方程的阶数/开环极点数，起始于开环传递函数的开环极点，终止于开环传递函数的开环零点。 35. 根轨迹与虚轴相交时，在该交点处系统处于临界稳定状态，系统阻尼为0

(完整word版)自动控制原理概念最全整理

1.在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换值比，定义为线性定常系统的传递函数。传递函数表达了系统内在特性，只与系统的结构、参数有关，而与输入量或输入函数的形式无关。 2.一个一般控制系统由若干个典型环节构成，常用的典型环节有比例环节、惯性环节、积分环节、微分环节、振荡环节和延迟环节等。 3.构成方框图的基本符号有四种，即信号线、比较点、方框和引出点。 4.环节串联后总的传递函数等于各个环节传递函数的乘积。环节并联后总的传递函数是所有并联环节传递函数的代数和。 5.在使用梅森增益公式时，注意增益公式只能用在输入节点和输出节点之间。 6.上升时间tr、峰值时间tp和调整时间ts反应系统的快速性；而最大超调量 Mp和振荡次数则反应系统的平稳性。 7.稳定性是控制系统的重要性能，使系统正常工作的首要条件。控制理论用于判别一个线性定常系统是否稳定提供了多种稳定判据有：代数判据（Routh 与Hurwitz判据）和Nyquist稳定判据。 8.系统稳定的充分必要条件是系统特征根的实部均小于零，或系统的特征根均在跟平面的左半平面。 9.稳态误差与系统输入信号r(t)的形式有关，与系统的结构及参数有关。 10.系统只有在稳定的条件下计算稳态误差才有意义，所以应先判别系统的稳定性。 11.Kp的大小反映了系统在阶跃输入下消除误差的能力，Kp越大，稳态误差越小; Kv的大小反映了系统跟踪斜坡输入信号的能力，Kv越大，系统稳态误差越小； Ka的大小反映了系统跟踪加速度输入信号的能力，Ka越大，系统跟踪精度越高 12.扰动信号作用下产生的稳态误差essn除了与扰动信号的形式有关外，还与扰动作用点之前（扰动点与误差点之间）的传递函数的结构及参数有关，但与扰动作用点之后的传递函数无关。 13.超调量仅与阻尼比ξ有关，ξ越大，Mp则越小，相应的平稳性越好。反之，

《管理学》习题与答案——第19章控制与控制过程

第十九章控制与控制过程一、教学要点 1、控制的必要性。 2、控制的基本原理。 3、种种类型控制的概念。 4、预先控制、现场控制和成果控制的内涵，及其各自的优缺点。 5、有效控制有的基本特征。 6、控制过程的基本内容。 7、如何选择控制的重点？ 8、制定控制标准的方法。 9、纠偏措施应满足的要求。 10、关键名词：控制、程序控制、跟踪控制、自适应控制、最佳控制、预先控制、现场控制、成果控制、适时控制、适度控制、客观控制、弹性控制、统计性标准、工程标准、评估性标准、二、习题 (一)填充题 1、控制是为了保证_________与_________适应的管理职能。 2、控制工作的主要内容包括_________、_________和_________。 3、预先控制的内容包括_________和_________两个方面。 4、成果控制的主要作用，是通过总结过去的经验和教训，为_________提供借鉴。 5、成果控制主要包括_________、_________、_________以及_________等内容。 6、企业应根据_________和_________来确定控制的范围和频度，建立有效的控制系统。 7、适度控制是指控制的_________、_________和_________要恰到好处。 8、控制的过程都包括三个基本环节的工作：_________、_________和_________。 9、一般来说，企业可以使用的建立标准的方法有三种：_________、_________、_________ 。 10、工程标准也是一种用统计方法制定的控制标准，不过它不是对历史性统计资料的分析，而是通过对_________ 。 11、在采取任何纠正措施以前，必须首先对_________。 12、一般地说，弹性控制要求企业制定_________和_________。 (二)选择题 1、1、有效的控制要求_________ A. 选择关键的经营环节 B. 确定恰当的控制频度 C. 收集及时的信息 D. 合理运用预算或非预算的控制手段 2、根据确定控制标准Z值的方法，控制过程可以分为_________。 A.程序控制 B.跟踪控制 C.最佳控制 D.自适应控制 3、在企业生产经营活动中，属于跟踪控制性质的有_________。 A. 税金的交纳 B. 利润、工资、奖金的分配 C. 信息控制程序 D. 资金、材料的供应 4、_________都是应用了最佳控制原理进行决策和管理。 A. 用最小费用来控制生产批量

(整理)控制基本概念

1．什么叫串级控制系统?画出一般串级控制系统的典型方块图。答：串级控制系统是由其结构上的特征而得名的。它是由主、副两个控制器串接工作的。主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量的定值控制。 2．串级控制系统有哪些特点?主要使用在哪些场合? 答串级控制系统的主要特点为： (1)在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统； (2)系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量} (3)由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响； (4)系统对负荷改变时有一定的自适应能力。串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。 3．串级控制系统中主、剧变量应如何选择? 答主变量的选择原则与简单控制系统中被控变量的选择原则是一样的。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 4．为什么说串级控制系统中的主回路是定值控制系统，而副回路是随动控制系统? 答串级控制系统的目的是为了更好地稳定主变量，使之等于给定值，而主变量就是主回路的输出，所以说主回路是定值控制系统。副回路的输出是副变量，副回路的给定值是主控制器的输出，所以在串级控制系统中，副变量不是要求不变的，而是要求随主控制器的输出变化而变化，因此是一个随动控制系统。 5．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。 6．如何选择串级控制系统中主、副控制器的正、反作用? 答副控制器的作用方向与副对象特性、控制阀的气开、气关型式有关，其选择方法与简单控制系统中控制器正、反作用的选择方法相同，是按照使副回路成为—个负反馈系统的原则来确定的。主控制器作用方向的选择可按下述方法进行：当主、副变量在增加(或减小时)，如果要求控制阀的动作方向是一致的，则主控制器应选“反”作用的；反之，则应选“正”作用的。从上述方法可以看出，串级控制系统中主控制器作用方向的选择完全由工艺情况确定，或者说，只取决于主对象的特性，而与执行器的气开、气关型式及副控制器的作用方向完全无关。这种情况可以这样来理解：如果将整个副回路看作是构成主回路的一个环节时，副回路这个环节的输入就是主控制器的输出(即副回路的给定)，而其输出就是副变量。由于副回路

第一章自动控制的基本概念

第一章自动控制的基本概念显示所有|| 隐藏所有例1－1 一晶体稳压电源如图1-1所示。试画出其方块图，并说明被控量、给定值、干扰量是什么，哪些元件起着测量、放大和执行作用。例1－2 图1－3中给出了一个反坦克导弹控制系统工作原理示意图。试分析其工作原理并画出系统功能方块图。

解：该控制系统采取光学跟踪和有线制导。由于采用光学制导系统（红外线、激光），射手只需将与光学跟踪器（如红外线测角仪）同步的瞄准镜的十字线对准目标，光学制导系统能测出目标与导弹的偏差角，产生偏差控制信号，操纵导弹自动修正它与瞄准线间的偏差而飞向目标。该系统导弹是被控对象，导弹运动的航迹是被控量，光学瞄准具是测量比较装置，目标运动是给定输入信号，其功能方块图如图所示。例1－3 图1－5为发电机电压调节系统，该系统通过测量电枢回路电流i产生附加的激励电压Ub来调节输出电压Uc。试分析在电枢转速ω和激励电压Ug恒定不变而负载变化的情况下系统的工作原理并画出原理方框图。

例1－4 某住宅楼水池水位控制系统如图1-7所示。试简述系统各组成元件的作用及系统的工作原理，并画出系统的方块图。

解：该系统的控制任务是保持水池水位基本不变。水池是被控对象，水位H是被控量，而Hr 是水位的希望值。浮子随水位上下浮动，可以反映水位的实际高度H，也可以表示水位给定（希望）高度与实际高度的偏差Hr-H，相当于测量元件和比较元件。浮子带动铰链机构控制进水阀开度，调节进水量，从而控制水位高度，故铰链和控制阀相当于放大元件和执行元件。系统的工作原理：设系统原来处于进、出水量相等，水位高度等于给定值（即H = Hr）的工作状态下，如出水量Q2增大（而进水量一时没有改变），则Q10，铰链联动使进水阀门开度增大，进水量Q1增大，直至Q1 重新等于Q2 ，最后使水位高度H又恢复到或接近希望值Hr 。由以上分析可画出系统的方块图，如图1-8所示例1－5 电冰箱制冷系统工作原理如图1-9所示。试简述系统的工作原理，指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统方块图。

完整word版自动控制原理概念最全整理

自动控制原理概念题 1 1.在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换值比，定义为线性定常系统的传递函数。传递函数表达了系统内在特性，只与系统的结构、参数有关，而与输入量或输入函数的形式无关。 2.一个一般控制系统由若干个典型环节构成，常用的典型环节有比例环节、惯性环节、积分环节、微分环节、振荡环节和延迟环节等。 3.构成方框图的基本符号有四种，即信号线、比较点、方框和引出点。 4.环节串联后总的传递函数等于各个环节传递函数的乘积。环节并联后总的传递函数是所有并联环节传递函数的代数和。 5.在使用梅森增益公式时，注意增益公式只能用在输入节点和输出节点之间。 6.上升时间tr、峰值时间tp和调整时间ts反应系统的快速性；而最大超调量Mp和振荡次数则反应系统的平稳性。 7.稳定性是控制系统的重要性能，使系统正常工作的首要条件。控制理论用于判别一个线性定常系统是否稳定提供了多种稳定判据有：代数判据（Routh与Hurwitz判据）和Nyquist稳定判据。 8.系统稳定的充分必要条件是系统特征根的实部均小于零，或系统的特征根均在跟平面的左半平面。 9.稳态误差与系统输入信号r(t)的形式有关，与系统的结构及参数有关。 10.系统只有在稳定的条件下计算稳态误差才有意义，所以应先判别系统的稳定性。 11.Kp的大小反映了系统在阶跃输入下消除误差的能力，Kp越大，稳态误差越小; Kv的大小反映了系统跟踪斜坡输入信号的能力，Kv越大，系统稳态误差越小； Ka的大小反映了系统跟踪加速度输入信号的能力，Ka越大，系统跟踪精度越高 12.扰动信号作用下产生的稳态误差essn除了与扰动信号的形式有关外，还与扰动作用点之前（扰动点与误差点之间）的传递函数的结构及参数有关，但与扰动作用点之后的传递函数无关。则越小，相应的平稳性越好。反之，Mp越大，ξ有关，ξ超调量仅与阻尼比13.自动控制原理概念题 2 阻尼比ξ越小，振荡越强，平稳性越差。当ξ=0，系统为具有频率为Wn的等幅震荡。 14.过阻尼ξ状态下，系统相应迟缓，过渡过程时间长，系统快速性差；ξ过小，相应的起始速度较快，但因震荡强烈，衰减缓慢，所以调整时间 ts亦长，快速性差。 15.当ξ=0.707时，系统的超调量Mp<5%，，调整时间ts也最短，即平稳性和快速性均最佳，故称ξ=0.707位最佳阻尼比。 16.当阻尼比ξ为常数时，Wn越大，调节时间ts就越短，快速性越好。系统的

过程控制系统复习总结!培训资料

过程控制系统复习总结!

过程控制系统知识点总结）一、概论 1、过程控制概念：五大参数。过程控制的定义：工业中的过程控制是指以温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数作为被控变量的自动控制。 2、简单控制系统框图。控制仪表的定义：接收检测仪表的测量信号，控制生产过程正常进行的仪表。主要包括：控制器、变送器、运算器、执行器等，以及新型控制仪表及装置。控制仪表的作用：对检测仪表的信号进行运算、处理，发出控制信号，对生产过程进行控制。 3、能将控制流程图（工程图、工程设计图册）转化成控制系统框图。

4、DDZ -Ⅲ型仪表的电压信号制，电流信号制。QDZ-Ⅲ型仪表的信号制。它们之间联用要采用电气转换器。 5、电信号的传输方式，各自特点。电压传输特点： 1). 某台仪表故障时基本不影响其它仪表； 2). 有公共接地点； 3). 传输过程有电压损耗，故电压信号不适宜远传。电流信号的特点： 1).某台仪表出故障时，影响其他仪表；第一个字母：参数类型 T ——温度（Temperature ） P ——压力（Pressure ） L ——物位（Level ） F ——流量（Flow ） W ——重量（Weight ）第二个字母：功能符号 T ——变送器（transmitter ） C ——控制器（Controller ） I ——指示器（Indicator ） R ——记录仪（Recorder ） A ——报警器（Alarm ）

2).无公共地点。若要实现仪表各自的接地点,则应在仪表输入、输出端采取直流隔离措施。 6、变送器有四线制和二线制之分。区别。 1、四线制：电源与信号分别传送，对电流信号的零点及元件的功耗无严格要求。 2、两线制：节省电缆及安装费用，有利于防爆。活零点，两条线既是信号线又是电源线。 7、本安防爆系统的2个条件。 1、在危险场所使用本质安全型防爆仪表。 2、在控制室仪表与危险场所仪表之间设置安全栅，以限制流入危险场所的能量。 8、安全栅的作用、种类。安全栅的作用： 1、安全栅作为本安仪表的关联设备，可用于传输信号。 2、控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或混合物的点火能量以下，以确保系统的本安防爆性能。安全栅的种类：齐纳式安全栅、隔离式安全栅二、基型调节器 1、基型调节器组成：控制单元和指示单元。基型调节器控制单元构成。基型控制器又称基型调节器，对来自变送器的1-5V直流电压信号与给定值相比较所产生的偏差进行PID运算，输出4-20mA（DC）直流控制信号。控制单元：输入电路(偏差差动和电平移动电路)、PID运算电路(由PD与PI运算电路串联)、输出电路(电压、电流转换电路)以及硬、软手操电路；指示单元：测量信号指示电路、设定信号指示电路。 2、测量信号、内给定信号范围；外给定信号范围。测量和内给定信号：1~5V(DC)；外给定信号：4～20mA直流电流。（它经过250Ω精密电阻转换成1～5V直流电压） 3、输入电路、输出电路的作用。输入电路作用： 1). 信号综合。将（U i-U s）后放大两倍反相以U o1输出，即U o1= -2(U i-U s)。 2). 电平转换。将以0V为基准的输入信号转换为以U B（10V）为基准的输出信号U o1。电平转换的目的：使运算放大器工作在允许的共模输入电压范围内。输出电路作用：把PID输出ΔU o3（以UB为基准）转换成4-20mA.DC输出。实现电压—电流转换。 4、放大系数和比例度。

第一章过程控制基本概念

第一章过程控制基本概念教学要求：了解过程控制的发展概况及特点；掌握过程控制系统各部分作用，系统的组成；掌握管道及仪表流程图绘制方法，认识常见图形符号、文字代号；学会绘制简单系统的管道及仪表流程图；掌握控制系统的基本控制要求（稳定、快速、准确）；掌握静态、动态及过渡过程概念；掌握品质指标的定义，学会计算品质指标。重点：自动控制系统的组成及各部分的功能；负反馈概念；控制系统的基本控制要求及质量指标。难点：常用术语物理意义（操纵变量与扰动量区别）；根据控制系统要求绘制方框图；静态，过渡过程概念。自动控制技术在工业、农业、国防和科学技术现代化中起着十分重要的作用，自动控制水平的高低也是衡量一个国家科学技术先进与否的重要标志之一。随着国民经济和国防建设的发展，自动控制技术的应用日益广泛，其重要作用也越来越显著。生产过程自动控制（简称过程控制）-------自动控制技术在石油、化工、电力、冶金、机械、轻工、纺织等生产过程的具体应用，是自动化技术的重要组成部分。 §1.1 过程控制的发展概况及特点一、过程控制的发展概况在过程控制发展的历程中，生产过程的需求、控制理论的开拓和控制技术工具和手段的进展三者相互影响、相互促进，推动了过程控制不断的向前发展。纵观过程控制的发展历史，大致经历了以下几个阶段： 20世纪40年代：手工操作状态，只有少量的检测仪表用于生产过程，操作人员主要根据观测到的反映生产过程的关键参数，用人工来改变操作条件，凭经验去控制生产过程。 20世纪40年代末～50年代：过程控制系统：多为单输入、单输出简单控制系统过程检测：采用的是基地式仪表和部分单元组合仪表（气动Ⅰ型和电动Ⅰ型）；部分生产过程实现了仪表化和局部自动化控制理论：以反馈为中心的经典控制理论 20世纪60年代：过程控制系统：串级、比值、均匀、前馈和选择性等多种复杂控制系统。

自动控制的基本概念

考试大纲（自动控制原理，共150分）（*号所注内容为考查的重点）一、总要求命题内容以胡寿松教授主编的教材《自动控制原理》为主要参考书，全面考查考生对自动控制原理的基本概念、基本方法掌握的程度及运用基本概念、原理、灵活解决问题、分析问题的能力。二、命题范围及考查的知识点 1 自动控制的基本概念 1）自动控制系统三种基本控制方式：开环控制、闭环控制、复合控制； *2）反馈控制的机理； *3）闭环控制系统的基本组成； *4）对控制系统的基本要求。 2 控制系统的数学模型微分方程、传递函数和结构图是描述系统数学模型的三种主要形式，重点考查： *1）传递函数定义及性质，结构图的概念； *2）获取具体物理系统的传递函数，以及绘制系统结构图的方法； 3）通过结构图的化简，求取开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数及干扰信号作用下的闭环传递函数； 4）一般了解信号流图的建立及梅逊公式的应用。 3 线性系统的时域分析法重点考查考生对系统稳定性、稳态误差、动态品质等性能的分析方法。 *1）系统性能指标的定义； *2）系统稳定性概念、劳斯稳定判据及其应用； *3）一阶、二阶系统（主要是二阶）的动态性能分析，二阶系统阶跃响应的分析及动态性能指标的计算； *4）系统类型的定义、静态误差系数的定义及计算方法，利用静态误差系数计算系统的静态误差； 5）主导极点的概念，一般了解高阶系统动态性能的分析方法。 4 线性系统的根轨迹法 1）掌握根轨迹的基本概念，根轨迹与系统性能的关系； 2）掌握根轨迹绘制的基本法则，灵活应用基本法则绘制系统的根轨迹； 3）利用根轨迹分析系统的性能； 4）了解参数根轨迹和零度根轨迹的概念。 5 线性系统的频率响应法 *1）频率特性的定义及其几何表示法； *2）系统开环对数频率特性图、幅相曲线图的绘制； 3）最小相位系统与非最小相位系统的概念； 4）利用开环对数频率特性求开环传递函数的条件、方法； *5）利用奈奎斯特稳定判据、对数频率稳定性判据判断闭环系统的稳定性； *6）相角稳定裕量和幅值稳定裕量的定义及其求取方法，它们与系统性能的关系； 7）掌握开环幅值穿越频率、相角交界频率的定义，了解闭环谐振峰值、谐振频率及带宽的定义。 6 控制系统的综合校正 1）正确理解控制系统校正的基本概念；

自动控制原理总经典总结

《自动控制原理》总复习

第一章自动控制的基本概念一、学习要点 1.自动控制基本术语：自动控制、系统、自动控制系统、被控量、输入量、干扰量、受控对象、控制器、反馈、负反馈控制原理等。 2.控制系统的基本方式： ①开环控制系统；②闭环控制系统；③复合控制系统。 3.自动控制系统的组成：由受控对象和控制器组成。 4.自动控制系统的类型：从不同的角度可以有不同的分法，常有：恒值系统与随动系统；线性系统与非线性系统；连续系统与离散系统；定常系统与时变系统等。 5.对自动控制系统的基本要求：稳、快、准。 6.典型输入信号：脉冲、阶跃、斜坡、抛物线、正弦。二、基本要求 1.对反馈控制系统的基本控制和方法有一个全面的、整体的了解。 2.掌握自动控制系统的基本概念、术语，了解自动控制系统的组成、分类，理解对自动控制系统稳、准、快三方面的基本要求。 3.了解控制系统的典型输入信号。 4.掌握由系统工作原理图画方框图的方法。三、内容结构图

四、知识结构图第二章控制系统的数学模型一、学习要点 1．数学模型的数学表达式形式（1）物理系统的微分方程描述；（2）数学工具—拉氏变换及反变换；（3）传递函数及典型环节的传递函数；（4）脉冲响应函数及应用。 2．数学模型的图形表示（1）结构图及其等效变换，梅逊公式的应用；（2）信号流图及梅逊公式的应用。二、基本要求 1、正确理解数学模型的特点，对系统的相似性、简化性、动态模型、静态模型、输入变量、输出变量、中间变量等概念，要准确掌握。 2、了解动态微分方程建立的一般方法及小偏差线性化的方法。 3、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法，并对解的结构、运动模态与特征根的关系、零输入响应、零状态响应等概念有清楚的理解。 4、正确理解传递函数的定义、性质和意义。熟练掌握由传递函数派生出来的系统开环传递函

自动控制原理概念整理

1.在零初始条件下,线性定常系统输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换值比,定义为线性定常系统的传递函数。传递函数表达了系统内在特性,只与系统的结构、参数有关,而与输入量或输入函数的形式无关。 2.一个一般控制系统由若干个典型环节构成,常用的典型环节有比例环节、惯性环节、积分环节、微分环节、振荡环节与延迟环节等。 3.构成方框图的基本符号有四种,即信号线、比较点、方框与引出点。 4.环节串联后总的传递函数等于各个环节传递函数的乘积。环节并联后总的传递函数就是所有并联环节传递函数的代数与。 5.在使用梅森增益公式时,注意增益公式只能用在输入节点与输出节点之间。 6.上升时间tr、峰值时间tp与调整时间ts反应系统的快速性;而最大超调量Mp 与振荡次数则反应系统的平稳性。 7.稳定性就是控制系统的重要性能,使系统正常工作的首要条件。控制理论用于判别一个线性定常系统就是否稳定提供了多种稳定判据有:代数判据(Routh 与Hurwitz判据)与Nyquist稳定判据。 8.系统稳定的充分必要条件就是系统特征根的实部均小于零,或系统的特征根均在跟平面的左半平面。 9.稳态误差与系统输入信号r(t)的形式有关,与系统的结构及参数有关。 10.系统只有在稳定的条件下计算稳态误差才有意义,所以应先判别系统的稳定性。 11.Kp的大小反映了系统在阶跃输入下消除误差的能力,Kp越大,稳态误差越小; Kv的大小反映了系统跟踪斜坡输入信号的能力,Kv越大,系统稳态误差越小; Ka的大小反映了系统跟踪加速度输入信号的能力,Ka越大,系统跟踪精度越高 12.扰动信号作用下产生的稳态误差essn除了与扰动信号的形式有关外,还与扰动作用点之前(扰动点与误差点之间)的传递函数的结构及参数有关,但与扰动作用点之后的传递函数无关。 13.超调量仅与阻尼比ξ有关,ξ越大,Mp则越小,相应的平稳性越好。反之,阻尼比ξ越小,振荡越强,平稳性越差。当ξ=0,系统为具有频率为Wn的等幅震荡。