2010-2011第二学期工业系统驱动与控制大作业(1)
PLC习题及大作业题目
1、2、3、4、一冷加工自动线有一个钻孔动力头，如图所示。
动力头的加工过程如下。
（1）动力头在原位，加上启动信号SB(X0)接通电磁阀YV1（Y1），动力头快进。
（2）动力头碰到限位开关SQ2后，接通电磁阀YV1、YV2（Y2），动力头由快进转为工进。
（3）动力头碰到限位开关SQ3后，开始延时，时间为10s。
（4）当延时时间到，接通电磁阀YV3（Y3），动力头快退。
（5）动力头回到原位后，停止。
请用状态编程思想设计其状态转移图和程序。
5、某注塑机，用于热塑性塑料的成型加工。
它借助于8个电磁阀YV1-YV8完成注塑各工序。
若注塑模在原点SQ1动作，按下启动按钮SB，通过YV1、YV3将模子关闭，限位开关SQ2动作后表示模子关闭完成，此时由YV2、YV8控制射台前进，准备射入热塑料，限位开关SQ3动作后表示射台到位，YV3、YV7动作开始注塑，延时10s后YV7、YV8动作进行保压，保压5s 后，由YV1、YV7执行预塑，等加料限位开关SQ4动作后由YV6执行射台的后退，限位开关SQ5动作后停止后退，由YV2、YV4执行开模，限位开关SQ6动作后开模完成，YV3、YV5动作使顶针前进，将塑料件顶出，顶针终止限位SQ7动作后，YV4、YV5使顶针后退，顶针后退限位SQ8动作后，动作结束，完成一个工作循环，等待下一次启动。
请用状态编程思想设计其状态转移图和程序。
6、在氯碱生产中，碱液的蒸发、浓缩过程往往伴有盐的结晶，因此，要采取措施对盐碱进行分离。
分离过程为一个顺序循环工作过程，共分6个工序，靠进料阀、洗盐阀、化盐阀、升刀阀、母液阀、熟盐水阀6个电磁阀完成上述过程，各阀的动作如表所示。
当系统启动时，首先进料，5s后甩料，延时5s后洗盐，5s后升刀，在延时5s后间歇，间歇时间为5s，之后重复进料、甩料、洗盐、升刀、间歇工序，重复8次后进行清洗，20s后再进料，这样为一个周期。
请设计其状态转移图和程序。
7、四台电动机动作时序如图所示。
控制工程大作业(打印轮的控制分析)
控制工程大作业(打印轮的控制分析)-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII控制工程基础大作业打印机中打印轮控制系统分析学院：机械工程及自动化学院班级：车辆工程2班姓名：学号：图1图1所示为打印机中打印轮控制系统的原理图。
系统由打印轮（负载）、直流电动机及用于速度反馈的增量编辑器等组成。
打印轮一般有96个字符位置。
控制打印轮的位置，就是使需要的字符放在硬拷贝打印锤前。
打印轮直接安装在电动机轴上能在正反两个方向旋转。
编码器是一种将直线或旋转位移变换为数码或脉冲信号的装置。
打印轮控制系统的控制目标是控制打印轮的位置。
其原理是：当给出打印某个字符的指令时，通过指令传输电路，控制系统首先将它转换成总距离及行进方向信号，然后命令电动机驱动打印轮去校正位置。
在此过程中，控制系统首先通过速度控制方式，驱动电动机打印轮系统按一定规律的转速旋转。
当负载驱动到希望的位置附近后，通过位置控制方式，把位置误差控制到零，驱动打印轮在没有延迟或过大震荡的条件下尽快精确到位。
对于编码器—误差检测器，有 )()()(t t t t o i θθθ-=....................)()(s t K t e e θ=......................② 式中：s K ——编码器增益。
在位置控制方式中，微处理机只不过把编码器的输出与给定参考位置进行比较，在送出与该两信号之差成比例的误差信号。
对于增益为A K 的功率放大器，有 )()(a t e K t e A =.........................③ 对于永磁直流电动机，有 )()()()(at e t e t i R dtt di L b a a a a -=+...............④ )()(t w K t e M b b =...............................⑤ )()(T t i K t T a M =................................⑥ )()()(t T t Bw dtt dw JM M M =+................⑦ 式中：b K ——电动机反电动势常数； T K ——电动机转矩常数； M w ——电动机转速； M T ——电动机输出转矩；J ——折算到电动机轴上的总转到惯量； B ——折算到电动机轴上的总粘贴阻尼系数； 其余符号意义见图1。
控制工程大作业
第一章反馈控制系统的基本组成：给定元件、测量元件、比较元件、放大元件、执行元件、校正元件。
输入信号：)(t r 输出信号：)(t c 偏差信号：)(t e 误差信号：)(t ε 扰动信号：)(t n前向通道：信号从输入端沿箭头方向到达输入端的传输通道主通道：前向通道可以由多个，其中有一个是主通道。
主反馈：从输出端到输入端的反馈。
反馈通道：与前向通道信号传递方向相反的通道。
局部反馈：从中间环节到输入端或从输出端到中间环节的反馈.对控制系统的性能要求：1-稳定性（首要条件） 2-快速性 3-准确性第三章传递函数定义：单输入单输出线性定常系统在零初始条件下，输出量的拉式变换与其输入量的拉氏变换之比。
传递函数性质：（1）传递函数只取决于系统和元件的结构和参数，与外作用及初始条件无关。
（2）传递函数只适用于线性定常系统，因为它是由拉氏变换而来的，而拉氏变换是一种线性变换。
（3）一个传递函数只能表示一个输入对应一个输入的函数关系，至于信号传递通道中的中间变量，传递函数无法全面反映。
（4）由于传递函数是在零初始条件下定义的，因而它不能直接反映在非零初始条件下系统或元件的运行情况。
（5）传递函数是复变量s 的有理真分式函数，它的分母多项式s 的最高阶次n 总是大于或等于其分子多项式s 的最高阶次m ，即n>=m.（6）传递函数可以由量纲，也可以无量纲。
（7）物理性质不同的系统、环节或元件，可以具有相同类型的传递函数。
（8）传递函数与单位脉冲响应函数一一对应，是拉氏变换与反变换的关系。
（9）一定的传递函数有一定的零、极点分布图与之对应，因此传递函数的零、极点分布图也表征了系统的动态性能。
典型环节的传递函数： 1、比例环节：凡是输出量与输入量成正比，并且输出不失真也不延迟地反映输入的环节。
传递函数：G(s)=C(s)/R(s)=K2、惯性环节：输出量延缓地反映输入量的变化规律。
一般包含一个储能元件和一个耗能元件。
控制工程大作业
汽车悬挂系统MATLAB 仿真分析机电09-2班安廷豪0907060201汽车悬挂系统一、引言挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器组成整个支持系统。
悬挂系统应有的功能是支持车身，改善乘坐的感觉，不同的悬挂设置会使驾驶者有不同的驾驶感受。
外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。
悬挂系统存在的意义有二：隔离路面的不平使行驶更舒适；行经不平路面时保持轮胎与路面接触。
而改良悬挂对“飞车党”来说只有一个目的就是改善操控性。
弹簧是悬挂系统的主要组成部分。
悬挂系统的弹簧以圈状弹簧最常用，原因是容易制作、性能效率高、价格低。
弹簧在物理学上的定义就是储存能量，当我们施一固定的力於弹簧，它会产生变形，当我们移开施力则弹簧会有恢复原状的趋势，但弹簧在回弹时振荡的幅度往往会超过它原来的长度，直到有磨擦阻力的出现才会减缓弹簧回弹后造成的自由振荡，这减缓弹簧自由振荡的工作通常是避震器的任务。
二、数学模型图1 工作原理图设汽车轮胎的垂直运动x i作为输入位移，汽车车体的垂直运动x0作为输出位移，则根据牛顿第二定律，得到系统的运动方程：m1x’’=c (x0’-x’)+K2(x0-x)+ K1 (x i-x)m2 x0’’=-c(x0’-x’)- K2(x0-x)已知初始条件为零，对上面两式分别进行拉氏变换，得：[m1S2+cS+（K1+K2）]X(S)=（cS+K2）X0（S）+K1X i (S)[m2 S2+cS+K2]X0(S)=(cS+K2)X(S)由这两个拉氏变换等式可画出系统的方块图，如图2所示。
图2 简化的汽车悬挂系统方块图消去中间变量X（S）,整理得到简化的汽车悬挂系统的传递函数：X0（S）/ X i (S)= K1 (cS+K2)/m1m2S4+(m1+m2)cS3+[K1m2+(m1+m2)K2]S2+K1cS+K1K2 由上式可见，这个简化的汽车悬挂系统式4阶系统。
管理信息系统参考作业答案
北京化工大学北方学院２０1０—-2０1１学年第二学期《管理信息系统（40学时)》期末考试大作业一、简答（每题5分,共20分)1．信息系统的生命周期包括哪几个阶段？其中系统开发阶段的三个主要任务及其内容是什么？管理信息系统建设的生命周期,可以分成系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与支持等几个阶段。
系统规划是管理信息系统建设的起始阶段。
这一阶段的主要任务是:根据组织的整体目标和发展战略,确定管理信息系统的发展战略,明确组织总的信息需求，制订管理信息系统建设总计划,其中包括确定拟建系统的总体目标、功能、大致规模和粗略估计所需资源。
根据需求的轻、重、缓、急程度及资源和应用环境的约束，把规划的系统建设内容分解成若干开发项目以分期分批进行系统开发。
并进行系统的初步调查和系统开发的可行性研究。
系统分析阶段的主要工作是根据系统规划阶段确定的拟建系统总体方案和开发项目的安排，对系统进行组织结构分析、业务流程分析、数据流程分析、处理功能分析，建立系统逻辑模型。
系统分析的主要任务是明确用户的信息需求,提出新系统的逻辑方案。
需要进行的工作有现行系统的详细调查及新系统逻辑模型的提出等。
系统设计的主要任务是根据新系统的逻辑方案进行软、硬件系统的设计，包括总体结构设计、输出设计、输入设计、处理过程设计、数据存储设计和计算机系统方案的选择等。
系统实施将设计的系统付诸实施，主要工作有应用程序编制或软件包的购置、计算机与通信设备的购置,系统的安装、调试与测试、新旧系统的转换及评估等。
系统运行与支持，每个系统开发项目完成后即投入应用，进入正常运行和支持阶段。
在此阶段,开发者和用户一道支持管理信息系统的运行．一般说来,这是系统生命周期中历时最久的阶段,也是管理信息系统实现其功能、发挥其效益的阶段。
分为4个阶段：产生、开发、运行、消亡1—产生阶段:即其概念阶段或需求阶段，这一阶段分为两个过程，一是概念的产生过程(根据企业经营管理的需要，提出建设信息系统的初步想法)二是需求分析过程（即对企业信息系统的需求进行深入调研和分析，并形成《需求规格说明书》）ﻫﻫ2- 开发阶段:ﻫ总体规划阶段：是系统开发的起始阶段,其基础是需求分析,指明信息系统在企业经营战略中的作用和地位，指导信息系统的开发，优化配置并利用各种资源，包括内部资源和外部资源，通过规划过程规范企业的业务课程。
安庆电大2011.7期末考试文件
关于2010－2011学年度第二学期开放教育期末考试安排的通知各县（市）工作站、市直各教学班:根据安徽电大皖电大教[2011]32号、皖电大教［201１]33号文件要求,2010-2011学年度第二学期“开放教育”本、专科期末考试即将进行,现将省电大考试文件予以转发（见附件一）,且就有关工作强调如下：一、关于各类课程考试时间的安排1、省开课程和中央电大统设课程考试时间分别于201１年6月2５日—26日、7月8—1１日进行,考试周期为6天,每天安排4个单元的考试;其中２0１1年6月25日—26日为省开课程考试,2011年７月8—1１日为中央电大统设课程考试。
2、《计算机应用基础》（2００7）、《信息技术应用》（２７03)等上机考试课程考试时间要求于7月1日前结束。
３、根据皖电大教〔201１〕7号文（见附件二)“关于２011年春季开展基于网络的课程考核改革试点工作的通知”的规定,《商法》等20１1春基于网络考核改革试点课程的考试时间为2011年7月1日—2３日进行。
为适应试点学生需求，进一步推动试点工作,中央电大决定在２011年９月1日至5日为2０11年春季参加网考试点的学生提供一次网上终结性考试补考。
以上课程及省开课网考改革课程具体考试时间安排另行通知。
4、本科补修考试安排根据省校“皖电大教〔２０1１〕25号”文件要求执行。
5、《法律逻辑学》(５1５８)、《律师实务》（5166号）等自开课程考试安排在2011年6月27-2８日进行。
具体安排见附件三。
二、关于形成性考核成绩及其他相关成绩的上报形成性考核成绩（文字文本）必须严格按班级和学号顺序于2０１1年6月24日前上报。
成绩单必须注明课程代码,经分校开放教育处验审后,各县工作站组织教务管理人员于2011年7月７日前将电子数据录入教务管理系统并上传,逾期不按规定录入、上报的不予认可。
未完成一半以上记分作业的学生不得参加期末考试，未取得形成性考核成绩的不允许录0分。
《数控机床》试题及答案已排版
试卷代号：2431中央广播电视大学2011-2012学年度第二学期“开放专科”期末考试数控机床试题一、单项选择题（15道题，每小题3分，共45分）1．数控机床与上位计算机连接一般通过( )接口连接。
A．RS232串行 B．loV模拟量C．并行 D．以上都不是2．图1所示( )是一个由数控车床、机器人等构成的柔性加工单元。
A．FMC车床B．车削中心C．经济型数控车床D．全功能数控车床3．加工中心与数控铣床、数控镗床的主要区别是设置有( )。
A．刀库能够自动更换刀具B．自动排屑装置C．自动交换工作台D．主轴准停装置4．数控机床安装测量与反馈装置的作用是为了( )。
A．提高机床的安全性 B．提高机床的使用寿命C．提高机床的灵活性 D．提高机床的定位精度5．滚动导轨与滑动导轨相比，( )不是滚动导轨的优点。
A．灵敏度高 B．定位精度高C．抗振性高 D．摩擦阻力小6．回转刀架换刀装置常用于数控( )。
A．铣床 B．车床C．钻床 D．以上都不是7．( )是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节。
A．控制介质 B．数控装置C．输出装置 D．伺服系统8．图2所示数控机床的自动换刀装置采用的是( )换刀方式。
A．转塔式B．刀库式C．成套更换方式D．机械手9．数控机床精度检验中，( )的检验是表明所测量的机床各运动部位在数控装置控制下，运动所能达到的精度。
A．切削精度B．几何精度C．定位精度D．以上答案都不对10.( )的主传动方式大大简化了主传动系统的结构，有效地提高了主轴部件的刚度，但主轴输出扭矩小，电机发热对主轴精度影响较大。
A.通过带传动 B．由调速电动机直接驱动C．带有变速齿轮 D．以上答案都不对11.立式数控铣床的主轴轴线( )于水平面，是数控铣床中最常见的一种布局形式，应用范围最广泛，其中以三轴联动铣床居多。
A．平行 B．垂直C．倾斜 D．以上都不是12．滚珠丝杠预紧的目的是( )。
A．增加阻尼比，提高抗振性 B．提高运动平稳性C．消除轴向间隙和提高传动刚度 D．加大摩擦力，使系统能自锁13．在下列特点中，( )不是数控机床主传动系统具有的特点。
控制大作业
A/D 模块
模拟量α、β 角度
3.2 液压系统设计
3.2.1静态设计 所需要设计的系统参数如下所示： （1）4个支撑缸，每个液压缸有效行程0.5m； （2）每个液压缸额定载荷200kN； （3）每个液压缸额定载荷时最大速度0.02m/s； （4）空载时每个液压缸独立运动最大速度为0.2m/s。
2.5 控制器的选择
1、工程机械通用控制器： 目前，通用运动控制器种类主要包括PC-Based运动控 制器和PLC-Based运动控制器两种。PC-Based运动控制器 以PC机为控制平台，具有开放性、互换性、可扩展性、软 硬件资源的丰富性等优点，但这类控制器体积太大，无法满 足工程机械这类车载系统的有限安装空间的约束，且在防振、 防尘、防水、耐高温等方面均不能达到工程机械车载系统的 要求。而PLC-Based运动控制器以PLC为控制平台，具有体 积小、可靠性高、通用性强、开发周期短等优点，是从传统 继电器控制演化而来的，它采用顺序循环扫描方式工作，一 次循环的顺序依次为：扫描输入→更新输入缓冲区→进行运 算和处理→更新输出缓冲区→输出驱动，该运行特性非常适 合于顺序和离散控制领域，而在工程机械运动控制领域通常 需要控制若干并行过程、进行运动规划等，PLC难以满足这 些要求。因此，在工程机械领域主流的运动控制器为工程机 械专用控制器。该类控制器除具备常规运动控制器必须具备 的功能外，还具有对工程机械行业较强的针对性和专用性 。
1.1背景和意义
在液压传动系统中，同步控制要求非常普遍。但是，由 于液压系统的液体压缩、泄漏，负载的不均匀，摩擦阻力的 差异等特点，尤其是在外载力较大和外载力不断变化及设备 运动行程较大等因素的影响下，实现多个液压缸较高精度有 很大困难。 目前在一些复杂的控制系统中不管是采用经典控制方法 还是采用解耦控制方法，都要求建立对象的精确数学模型。 而当这些模型不精确或是具有非线性、时变等特性时，它的 控制效果就很难满足要求。对于这些问题的解决，通常采用 自适应控制技术或者智能控制方法，它们能对一些复杂的对 象进行满意的控制。调平系统就是因为它的强耦合性和强非 线性，很难建立一个精确的数学模型。到目前为止很多研究 人员都提出了自己的控制模型和控制方法。目前调平控制主 要向智能控制的方向发展，解决由于平台非刚性形变使调平 精度提高困难的问题。研究平台调平控制系统的传递函数、 控制算法、控制器的设计及系统的实际性能分析具有一定的 理论意义。
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《工业系统驱动与控制》设计题
在某工业系统中，需要一个由计算机精确控制的施力装置，用来对某系统进行力加载试验，请设计一个能够精确控制输出力为180公斤的工业控制系统。
附：
一、传感器型号为XYL-1，指标如下：
1）量程：0～200Kg
2）工作电压：10 V
3）输出范围：0~20 mV
4）传感器是线性的。
二、电压/力转换器（执行器）：输入0~10V，输出0~200公斤，输出线性。
【要求】
1）使用本门课所学知识，按上述要求设计系统，画出系统组成框图，并注明各个环节的输入和输出信号的形式；（30分）2）简单描述系统的工作原理或过程；（15）
3）列出系统及调试所用的仪器设备和主要器件；（10）
4）画出软件流程框图；(15)
5）改写DRAWINGC.C或CONTOL_D.C程序，实现控制；（30）备注：将本课程所用采集卡的位数改为10位，选用第13路AD采集通道，第2路DA控制输出通道，其他设定不变。
【注意事项】
1、将作业完成在A4纸上，手写或者打印均可，请装订后上交，封面写明学院、班级、学号、姓名，作业名称；
2、请各班学委收齐于结课后两周内交给各任课教师；
3、请勿相互抄袭，否则计0分。
2011-5-16。