控制工程作业第一章

1.1 工程控制理论的研究对象和任务是什么？

答：机械工程控制论的研究对象及任务：工程控制论实质是研究工程技术中广义系统的动力学问题。具体说，它研究的是工程技术中的广义系统在一定的外界条件作用下，从系统的一定初始条件出发，所经历的由其内部的固有特性所决定的整个动态历程；研究这一系统及其输入、输出三者之间的关系。

1.2 组成典型闭环控制系统的主要环节有哪些？它们各起到什么作用？

答：典型闭环控制系统的主要环节：

给定环节、测量环节、比较环节、放大及运算环节、执行环节。

作用：

给定环节：给出与系统输出量希望值相对应的系统输入量。

测量环节：测量系统输出量的实际值，并把输出量的量纲转化与输入量相同。

比较环节：比较系统的输入量和反馈信号，并给出两者之间的偏差。

放大环节：对微弱的偏差信号进行放大和变换，使之具有足够的幅值和功率，以适应执行元件动作的要求。

执行环节：根据放大后的偏差信号产生控制、动作，操作系统的输出量，使之按照输入量的变化规律而变化。

1.3 自动控制系统按照输出变化规律如何分类？按照反馈规律分为哪几类

答：按输出变化规律分类：自动调节环节、随动系统、程序控制系统。

按反馈情况分类：开环系统、闭环系统、半闭环系统。

1.4 什么是反馈控制？日常生活种有许多闭环和开环系统，请举例说明。

答：反馈控制是将系统的输出信号通过一定的检测元件变送返回到系统的输入端，并和系统的输入信号进行比较的过程。

举例：

开环系统：洗衣机、电烤箱、交通红绿灯和简易数控机床。

闭环系统：数控机床的进给系统。

1.5 分析比较开环系统与闭环系统的特征、优缺点和应用场合的不同之处。

答：开环系统：信号单向传递；系统输出量对输入没有影响的系统。

特征：作用信号单向传递。

优点：简单、调整方便、成本低、不会震荡。系统总能稳定工作。

缺点：开环控制系统精度不高，抗干扰能力差。

场合：在一些对控制精度要求不高、扰动作用不大的场合。

闭环系统：信号形成闭环回路；系统末端输出量对输入有影响的系统。

特征：作用信号按闭环传递

优点：闭环控制系统精度高

缺点：系统元件大、成本高、功率大、调试工作量大，应产生震荡。

场合：对控制精度要求较高的场合。

1.6 对控制系统的基本要求是什么？

答：对控制系统的基本要求是：系统的稳定性响应的快速性响应的准确性