《自動(dòng)控制系統(tǒng)》(2)試題 曾毅老師

1、 自動(dòng)控制系統(tǒng) 一、判斷下面結(jié)論或言論是否正確，如果正確在該結(jié)論或言論的后面的括號(hào)內(nèi)標(biāo)上()；反之標(biāo)上()。1、反饋定理告訴我們：要想維持一個(gè)物理量不變或基本不變，就應(yīng)該引入這個(gè)物理量的負(fù)反饋與給定相比較，形成閉環(huán)系統(tǒng)。( )2、邏輯代數(shù)等式的左端是運(yùn)動(dòng)控制線路的線圈符號(hào)，邏輯代數(shù)等式的右端是運(yùn)動(dòng)控制線路的觸點(diǎn)符號(hào)。( )3、在一個(gè)連通圖內(nèi)，如果物體的運(yùn)動(dòng)軌跡的結(jié)點(diǎn)有N（>2）個(gè)奇數(shù)結(jié)點(diǎn)，那么被控物體需要使用N/2次才能不重復(fù)的走完每一條軌跡。( )4、帶電流正反饋的電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)能完全取代轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)。( )5、控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真的目的是：縮短控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期。( )6、在

2、Simulink仿真模型中，使用M文件S函數(shù)會(huì)增加實(shí)際用時(shí)的時(shí)間。( )7、封裝技術(shù)可以使子系統(tǒng)參數(shù)在修改時(shí)變的快速、隱蔽。( )8、在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，如果在突加給定起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的電樞電流超過(guò)最大允許值，應(yīng)增大電流反饋系數(shù)，可以降低電動(dòng)機(jī)的電樞電流。( )9、在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)的固有參數(shù)一定時(shí)，電流調(diào)節(jié)器的輸出Uct主要取決于轉(zhuǎn)速給定Un*和負(fù)載IdL的大小。( )10、可逆PWM變換器的電壓輸出波形在每個(gè)周期內(nèi)一定有兩種極性。( )11、晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)需要快速回饋制動(dòng)時(shí)，最佳方案是采用反并聯(lián)可逆線路。( )12、在PWM調(diào)速控制系統(tǒng)中，失控時(shí)間TS的大小與電網(wǎng)頻率的高低有關(guān)。(

3、)13、在PWM直流調(diào)速控制系統(tǒng)中，大功率開(kāi)關(guān)的頻率越高，電樞電流也就越容易連續(xù)。 ( )14、在PWM直流調(diào)速控制系統(tǒng)中，雙極式控制方法下的電樞電流不會(huì)產(chǎn)生電流斷續(xù)現(xiàn)象。( )15、在帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)中，如果截止比較電壓發(fā)生變化，對(duì)該系統(tǒng)運(yùn)行段的靜特性沒(méi)有影響。 ( )16、在雙閉環(huán)可逆調(diào)速系統(tǒng)中，任何實(shí)現(xiàn)無(wú)轉(zhuǎn)速超調(diào)的方法，都會(huì)出現(xiàn)速度調(diào)節(jié)器ASR超調(diào)的現(xiàn)象。( )17、在主電路中，只要沒(méi)有抑制環(huán)流的電抗器，就是邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)。( )18、人能讀懂，機(jī)器也能認(rèn)識(shí)的這個(gè)界面稱為“人機(jī)界面”。( )19、在HMI設(shè)計(jì)中控制件與其相應(yīng)的顯示應(yīng)盡可能的靠近，控制件在顯示的下

4、方或者右方。 ( )20、對(duì)于有控制規(guī)律的被控對(duì)象一般不使用模糊控制技術(shù)進(jìn)行控制。( )21、PROFIBUS-DP是一種經(jīng)過(guò)優(yōu)化過(guò)的高速通訊連接，適用于對(duì)時(shí)間要求苛刻的執(zhí)行器級(jí)和傳感器的高速數(shù)據(jù)傳輸，主要應(yīng)用于過(guò)程自動(dòng)化。( )二、填空題 在括號(hào)內(nèi)或待畫圖內(nèi)填寫適當(dāng)?shù)脑~語(yǔ)或繪制曲線使下面的結(jié)論或波形正確。圖2-21、當(dāng)一組的平均整流電壓不大于另一組的平均逆變電壓時(shí)，所產(chǎn)生的環(huán)流稱為( )環(huán)流。2、某可逆調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、電流起動(dòng)與制動(dòng)波形如圖2-3所示，如果Idm=2Ie；Idl=Ie（反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載）；tf=2s, 那么tr ( ) s。3、如果直流調(diào)速器通電后無(wú)任何顯示，此類故障一般是直

5、流調(diào)速器( )的開(kāi)關(guān)電源不工作，影響開(kāi)關(guān)電源工作狀態(tài)的可能原因是：開(kāi)關(guān)電源的( )條件損失；在開(kāi)關(guān)電源內(nèi)起開(kāi)關(guān)作用的( )損壞。4、沒(méi)有鏈接到PLC或網(wǎng)絡(luò)上的文本塊和圖形稱為( )顯示元素。它們的特點(diǎn)是運(yùn)行時(shí)這些元素與外界( )關(guān)系。三、選擇題(每一小題由四種結(jié)論或?qū)嶒?yàn)結(jié)果組成，至少有一種結(jié)論或?qū)嶒?yàn)結(jié)果是正確的，但是不可能四種結(jié)論或?qū)嶒?yàn)結(jié)果都是正確的。請(qǐng)選擇你認(rèn)為是正確的結(jié)論或?qū)嶒?yàn)結(jié)果并在括號(hào)內(nèi)用“”注明)1、某PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)如圖3-1所示，此網(wǎng)絡(luò)共有四個(gè)觸摸屏，如果每次開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)總有一個(gè)觸摸屏與網(wǎng)絡(luò)無(wú)法通訊，可能的原因是：圖3-1 A) 四個(gè)觸摸屏的網(wǎng)絡(luò)連線都接觸不良。( )B)

6、 四個(gè)觸摸屏的地址設(shè)置有誤。( )C) 同一個(gè)觸摸屏程序分別下載到了兩個(gè)觸摸屏內(nèi)。( ) D) 在主站中設(shè)置選擇觸摸屏數(shù)量參數(shù)不正確。( )2、在HMI、PLC和調(diào)速器之間使用PROFIBUS-DP 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，有如下特點(diǎn):A) 能取代24V及420mA并行信號(hào)線，但不能降低PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。 ( )B) 能取代PLC和調(diào)速器之間的并行信號(hào)線，但不能降低PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。 ( )C) 能取代PLC和調(diào)速器之間的并行信號(hào)線，還能降低PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。 ( )D) HMI和PLC之間使用PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)才能實(shí)現(xiàn)高速傳輸?shù)耐ㄐ湃蝿?wù)。 ( )3、某PWM調(diào)速控制系統(tǒng)的主電路如圖3-3

7、所示，如果電流的流經(jīng)路徑是：US+VT1電機(jī)MVT4US-，那么電流的流經(jīng)路徑是： 圖3-3A) US+VT3電機(jī)MVT2US-。 ( )B) US- VD2電機(jī)MVD3US+。 ( )C) US- VD2電機(jī)MVT3US+。 ( )D) US- VT2電機(jī)MVD3US+。 ( )4、 PROFIBUS由三種互相兼容的模塊構(gòu)成，其特點(diǎn)如下：A) PROFIBUS-FMS是用以完成高速傳輸速度的通信任務(wù)。 ( )B) PROFIBUS-DP 是一種優(yōu)化過(guò)的模塊，適用于對(duì)時(shí)間要求苛刻的場(chǎng)合。 ( )C) PROFIBUS-PA 用于對(duì)安全性要求不高的過(guò)程自動(dòng)化場(chǎng)合。 ( )D) PROFIBUS用

8、以取代價(jià)格昂貴的動(dòng)力電源線。 ( )5、圖3-5是兩種全狀態(tài)反饋調(diào)速系統(tǒng)的主電路原理框圖。對(duì)此有如下結(jié)論：圖3-5 A) 圖3-5(A)所示控制系統(tǒng)主電路的結(jié)構(gòu)合理。 ( )B) 圖3-5(B)所示控制系統(tǒng)主電路的結(jié)構(gòu)合理。 ( )C) 圖3-5所示兩種控制系統(tǒng)的控制主電路結(jié)構(gòu)都合理。 ( )D) 圖3-5所示兩種控制系統(tǒng)的控制主電路結(jié)構(gòu)都不合理。 ( )6、某生產(chǎn)工藝要求對(duì)機(jī)器人小車的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3-6所示。假設(shè)按動(dòng)啟動(dòng)按鈕1Q時(shí)小車的運(yùn)行軌跡如圖3-6 (A)所示；按動(dòng)啟動(dòng)按鈕2Q時(shí)小車的運(yùn)行軌跡如圖3-6 (B)所示；按動(dòng)啟動(dòng)按鈕3Q時(shí)小車的運(yùn)行軌跡如圖3-6(C)所示。對(duì)于此控制系統(tǒng)的

9、程序步可以分為：圖3-6 A) 6步。( ) B) 11步。( ) C)16步。( ) D)27步。 ( )7、控制柜外殼的基本設(shè)計(jì)原則之一是：A) 發(fā)熱量最大并且最重的器件放在控制柜的下部。 ( )B) 發(fā)熱量較小并且最重的器件放在控制柜的下部。 ( )C) 易損部件的上方不能放置控制器件。 ( )D) 多個(gè)發(fā)熱量較大的器件不能并排放置。 ( )圖3-8 8、某可逆調(diào)速系統(tǒng)的邏輯切換裝置的原理圖如圖3-8所示，對(duì)于VD2、C2和VD1、C1的作用有如下結(jié)論：A) VD2、C2的作用是延遲開(kāi)放非工作組立即封鎖工作組。 ( )B) VD2、C2的作用是延遲封鎖工作組延遲開(kāi)放非工作組。 ( )C)

10、 VD1、C1的作用是延遲開(kāi)放非工作組延遲封鎖工作組。 ( )D) VD1、C1的作用是立即開(kāi)放非工作組立即封鎖工作組。 ( )9、某速度調(diào)速器的給定通過(guò)MT500觸摸屏進(jìn)行設(shè)定如圖3-9所示，當(dāng)手觸摸速度給定表的右半部時(shí)給定增大同時(shí)指針順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；當(dāng)手觸摸速度給定表的左半部時(shí)給定減少同時(shí)指針?lè)磿r(shí)針旋轉(zhuǎn)。能實(shí)現(xiàn)此功能的關(guān)鍵元件是：圖3-9 A) 1個(gè)表針元件和2個(gè)多狀態(tài)設(shè)定元件。( )B) 1個(gè)表針元件和2個(gè)數(shù)值輸入元件。( )C) 1個(gè)表針元件、2個(gè)多狀態(tài)設(shè)定元件和1個(gè)數(shù)值顯示元件。( )D) 1個(gè)表針元件、2個(gè)數(shù)值輸入元件和1個(gè)數(shù)值顯示元件。( )圖3-1010、圖3-10是控制系統(tǒng)的兩種

11、接地方法，根據(jù)此接地，選出你認(rèn)為可能是正確的結(jié)論。A) 圖3-10(A)所示控制系統(tǒng)的接地方法是正確的。 ( )B) 圖3-10(B)所示控制系統(tǒng)的接地方法是正確的。 ( )C) 圖3-10中，兩種接地方法都是正確的。 ( )D) 圖3-10中，兩種接地方法都是錯(cuò)誤的。 ( )五、設(shè)計(jì)題圖5-1氧化-染色自動(dòng)化流水線工藝流程某氧化-染色自動(dòng)化流水線有一套掛具，當(dāng)掛具裝上料之后，按起動(dòng)按鈕S1或S2 時(shí)，該掛具自動(dòng)上升進(jìn)入流水線，運(yùn)行軌跡如圖5-1 A)或圖5-1 B)所示上；當(dāng)下料時(shí)，該掛具壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)ST5而停止下降。當(dāng)按急停按鈕“S4”時(shí)，掛具就地停止。已知條件：1） 該掛具的三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向

12、用一個(gè)電動(dòng)機(jī)M1驅(qū)動(dòng)， 接觸器線圈KM1得電，電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)，掛具上升、左行和向后運(yùn)動(dòng)；線圈KM2得電，電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)，掛具下降、右行和向前運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)方向由換向器控制，控制換向器分向的三個(gè)接觸器是：KC1得電，掛具作垂直運(yùn)動(dòng)；KC2得電，掛具作水平運(yùn)動(dòng)；KC3得電，掛具作前后運(yùn)動(dòng)。 2） ST1、ST2、ST3、ST4為掛具到達(dá)各槽口的行程開(kāi)關(guān)，ST5、ST6、ST7 、ST8為掛具到達(dá)各槽底時(shí)的行程開(kāi)關(guān)，ST9、ST10為掛具在各槽內(nèi)作涮水運(yùn)動(dòng)時(shí)的上限位行程開(kāi)關(guān)，ST11、ST12為掛具水平左行的起點(diǎn)與終點(diǎn)的行程開(kāi)關(guān)，掛具在氧化槽內(nèi)的氧化時(shí)間為t（t0）。 1、試設(shè)計(jì)滿足此生產(chǎn)工藝要求的控

13、制線路的輸出方程組和控制方程組。2、在上述已知條件基礎(chǔ)上，假設(shè)電動(dòng)機(jī)1是交流異步電動(dòng)機(jī)并且由帶能耗制動(dòng)單元的變頻調(diào)速器驅(qū)動(dòng)，如圖5-2所示，生產(chǎn)工藝要求垂直運(yùn)動(dòng)速度可調(diào)，水平運(yùn)動(dòng)速度固定為30Hz，前后運(yùn)動(dòng)速度固定為40Hz。該調(diào)速器的部分控制端子的功能說(shuō)明參見(jiàn)表5-1，圖5-2已經(jīng)完成了部分原理圖的繪制，試補(bǔ)充繪制完成變頻調(diào)速器的控制原理圖的設(shè)計(jì)。 (10分)表5-1 富士系列變頻器部分控制端子功能端子號(hào)功 能FWD正轉(zhuǎn)控制端。當(dāng)FWD與COM接通時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)FWD懸空時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止正向運(yùn)行。REV反轉(zhuǎn)控制端。當(dāng)REV 與COM接通時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)REV懸空時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止反向運(yùn)行。X1固定頻率控制端，默認(rèn)頻率為30Hz。當(dāng)X1與COM接通時(shí)，電動(dòng)機(jī)以給定30Hz的頻率轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向取決于FWD和REV，其它給定頻率失效。X2固定頻率控制端。默認(rèn)頻率為40Hz。當(dāng)X