专业面试绝密资料_51394

1、专业面试绝密资料（一）1.线性系统的特性：答案提示：符合齐次性和叠加性称为线性系统叠加性是指当有几个输入信号同时作用于系统时，系统的总输入响应等于每个输入信号单独作用所产生的响应之和。齐次性是指当输入信号乘以某一倍数作用于系统时，系统的输出响应也在原基础上放大同一倍数。延展：恒值调节和随动系统，定常和时变系统的特点，连续系统和离散系统数学模型的建立工具：连续：常微分方程，离散：差分方程等2.测量油罐液位的方法答案提示：静压式（压力、压差式可以,吹气式时滞太大），浮力式，电容式物位计，超声波物位计，不可以用核辐射式（油品将带有放射性）延展：注意一下温度，压力，流量等的检测方法，实际工况下使用的条

2、件3.串级控制的基本原理、特点答案提示：基本原理采用不止一个控制器，而且控制器间相互串接，一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值得系统，称为串级控制系统。特点：1.能迅速客服进入副回路的扰动的影响（内环）2.串级控制系统由于副回路的存在，改善了对象特性，提高了工频。延展：串级控制器主辅控制器，正反控制作用的选择的选择，复杂控制系统的分类等4.均匀控制和串级控制的区别答案提示：1.串级控制系统的基本原理：采用不止一个控制器，而且控制器间相串接，一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值的系统，称为串级控制系统。均匀控制的基本原理：均匀控制系统要求对两个被控变量的控制的兼顾区别：串级控制是两个控制

3、器串接目的是控制一个被控变量的控制系统。而均匀控制的控制器要同时控制多个被控变量，保证其组合的合理。延展：选择控制和分程控制的区别，复杂控制系统的类别和基本原理等5.PID的基本原理答案提示：比例（P）控制比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。积分（I）控制（I&PI）在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的 或简称有差系统（System with Steady-state Er

4、ror）。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积 分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。微分（D）控制（D&PD）在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用， 其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误

5、差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入 “比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能 够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在 调节过程中的动态特性。比例积分微分控制（PID）在低频段，主要是PI控制规律起作用，提高系统型别，消除或减少稳态误差，在中频段和高频段主要是PD起作用，增大截止频率和相角裕度，提高响应速度。PID控制可以全面的提

6、高系统的控制性能。延展：PID使用的场合，优缺点，PID参数镇定的方法，PID增量算法和位置算法等6.可逆直流调速和脉宽调制的原理答案提示：1.有许多生产机械要求电动机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速地起动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是说，需要可逆的调速系统。改变电枢电压的极性，或者改变励磁磁通的方向，都能够改变直流电机的旋转方向。2. 脉冲宽度调制：脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等

7、许多领域。一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶 体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。优点：PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。在接收端，通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并

8、将信号还原为模拟形式。延展：速度波动和变速的差别，直流调速的基本概念，多环控制系统，可逆系统的分类，换向方式，环流的危害和利用等7.简单介绍伺服控制系统答案提示：广义的伺服系统是指精确地跟踪或复现某个过程的反馈控制系统，也可称作随动系统。而狹义伺服系统的被控制量（输出量）是负载机械空间位置的线位移或角位移，当位置给定量（输入量）作任意变化时，系统的主要任务是使输出量快速而准确地复现给定量的变化，又称作位置随动系统。伺服系统和调速系统一样，都是反馈控制系统，即通过对输出量和给定量的比较，组成闭环控制，两者的控制原理是相同的。它们的主要区别在于，调速系统的主要作用是保证稳定和抵抗扰动；而伺服系统要

9、求输出量准确跟随给定量的变化，更突出快速响应能力。延展：伺服系统的特征及组成，伺服系统的的跟随性能，伺服系统控制对象的数学模型等8.干扰种类和抗干扰方法答案提示：干扰的种类分为电磁干扰，电源和配电系统干扰，传输通道的干扰等。或者可分为共模和串模干扰。共模干扰是指在信号线与地之间传输，属于非对称性干扰。共模干扰往往是指同时加载在各个输入信号接口段的共有的信号干扰。（1）采用屏蔽双绞线并有效接地（2）强电场的地方还要考虑采用镀锌管屏蔽（3）布线时远离高压线，更不能将高压电源线和信号线捆在一起走线（4）不要和电控锁共用同一个电源（5）采用线性稳压电源或高品质的开关电源(纹波干扰小于50mV)串模干扰

10、也称作差模干扰，是指由两条信号线本身作为回路时，由于外界干扰源或设备内部本身耦合而产生干扰信号。在差分放大器中，放大器不能区分串模干扰和信号，会一并加以放大。因此，差模干扰是差分放大电路最难克服的问题之一。克服串模干扰最常用和有效的方法是用双绞线传输信号，并且双绞线的绞距越小、线距越近则抑制串模干扰的能力越强。局域网中广泛使用的五类线就是如此。延展：干扰的定义，实际工况下的解决方法等9.数学建模的方法答案提示：1.机理建模：使用的工具是状态空间，适用于时域2.输入输出建模：使用的工具是输入输出模型，适用于频域延展：典型测试信号，频率特性函数，状态空间模型10.状态能控和状态能观答案提示：状态可

11、控是指控制作用对系统状态的支配能力状态可观是指输入为零时，通过输出量的变化来确定状态的变化延展：可控性可观性的定义，状态完全可控，输出完全可控，可镇定。可检测，状态观测器11.有差调节和无差调节的调剂速度哪个快答案提示：有差调节快12.传递函数的定义答案提示：传递函数是零初始条件下线性系统响应（即输出）量的拉普拉斯变换与激励（即输入）量的拉普拉斯变换之比。传递函数的应用：传递函数主要应用在三个方面。1. 确定系统的输出响应。对于传递函数G（s）已知的系统，在输入作用u（s）给定后，系统的输出响应y（s)可直接由G（s）/U（s）运用拉普拉斯反变换方法来定出。2、分析系统参数变化对输出

12、响应的影响。对于闭环控制系统，运用根轨迹法可方便地分析系统开环增益的变化对闭环传递函数极点、零点位置的影响，从而可进一步估计对输出响应的影响。3、用于控制系统的设计。直接由系统开环传递函数进行设计时, 采用根轨迹法。根据频率响应来设计时，采用频率响应法。13.控制阀作用方式选择时考虑的原则答案提示：首先，信号压力中断时，保证设备和操作人员的安全。其次，使在信号压力中断时，不降低产品的质量。另外，还可以从降低原料，动力损耗及介质的特点等方面考虑。延展：控制器正反作用的选择，控制阀气开和气关作用凡是，控制阀流量特性（线性，等百分比，快开）和选择的原则，控制系统镜台稳定运行的条件14.根轨迹的定义和

13、优点答案提示：根轨迹是开环系统某一参数从零变化到无穷大时，闭环系统特征根在s平面上变化的轨迹。可分成常义根轨迹和广义根轨迹。根轨迹是一种以与工程应用的求解闭环特征方程根的简单图解方法。根据开卷传递函数的零极点分布，依照一些简单的规则，用作图的方法求出随系统某个参数变化是闭环极点的变化轨迹，从而避免了复杂的数学运算。延展：幅值条件和幅角条件，主导极点，偶极子，15.简单介绍智能控制系统答案提示：智能控制时自动控制发展的新阶段，一般认为智能控制系统必须具有模拟人类学习和自适应的能力。智能控制不同于传统控制理论的处理方法，控制器不再是单一的数学解析模型，而是数学解析模型和知识系统相结合的广义模型，他

14、把启发式知识和逻辑推理加入传统控制。智能控制包括神经网络，模糊控制，专家控制等。延展：神经网络，模糊控制，专家控制的基本概念，先进控制和复杂控制系统的分类。凌志浩老师写过一本神经网络控制的书，建议看一下16.PLC的特点答案提示：PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。1.可靠性高，抗干扰能力强2.配套齐全，功能完善，适用性强3.易学易用，深受工程技术人员欢迎4.系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造。PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护

15、也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。5.体积小，重量轻，能耗低延展：FCS，DCS的组成和特点17.直流电机调节电动机转速的方法答案提示：1.调节电枢电压2.减弱励磁磁通3.改变电枢回路电阻改变电阻只能实现一定范围内调速。对无极平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压方式最好。在基速以上可作小范围的弱磁升速。18.化工生产中主要测量的参数答案提示：温度，压力，流量，物位，成分等19.什么是开环，闭环控制系统答案提示：开环控制系统就是不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统。闭环控制系统就是可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，并

16、根据它们的误差调整控制作用的系统。复试参考书目：（必读）单片机原理（51或86），自动控制原理，过程控制工程，自动检测技术及仪表控制系统，Enzo版部分专家面试汇总（有时间要看）PLC原理及应用，集散控制系统原理及应用，现场控制总线原理及应用，电力拖动自动控制系统（这本书基本问到的题目都很难），传感器与检测技术。自动化核心期刊：工矿自动化,冶金自动化,制造业自动化,电力系统自动化,电力自动化设备,电力系统及其自动化学报,自动化学报,信息与控制,控制与决策,机器人,Control Engineering Practice专业面试绝密资料（一）Y一、什么是开环控制 什么是闭环控制？开环控制系统(o

17、pen-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器的输出没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。 闭环控制系统(closed-loop control system)的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈( Negative Feedback)，若极性相同，则称为正反馈，一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。2、 什么是定值系统，随动系统？ 定值调节系统即简单调节系统 一般是由测量元件、调节器和执

18、行器组成的控制系统，生产过程中的控制大多数属于这一类。它可以是使变量保持在常数的定值调节，也可以是使变量跟踪变化的随动调节。 随动就是指你的控制系统需要达到的目标值是不断变化的。恒值调节就是你通过调节控制所需要达到的目标是已知固定的，如液位控制、温度控制、压力控制，后者在工业过程和日常生活中更为多见三、控制系统的组成，各部分的作用 主要包括检测元件 变送器 控制器 执行器和控制对象 各个部分的作用见课本四、经典控制理论与现代控制理论有什么区别 从控制对象来说。经典的控制理论主要是针对单输入单输出系统进行讨论和研究的理论，而现代控制理论主要是针对单输入多输出，多输入单输出，多输入多输出的系统进行

19、的讨论和研究的理论。从研究方法来说。经典的控制理论主要是传递函数-时域分析法，根轨迹法，频率响应法现代控制理论主要是主要是状态空间描述研究方法。从实际应用来说。经典的控制理论主要是从火炮控制系统设计的过程中发展出来的，现代控制理论主要是主要是复杂多变量控制系统的出现而发展起来的。包括航天航空的发展等五、什么是智能控制，智能控制有哪些？在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统，难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析，而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。定量方法与定性方法相结合的目的是，要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求

20、解过程。因此，在研究和设计智能系统时，主要注意力不放在数学公式的表达、计算和处理方面，而是放在对任务和现实模型的描述、符号和环境的识别以及知识库和推理机的开发上，即智能控制的关键问题不是设计常规控制器，而是研制智能机器的模型。此外，智能控制的核心在高层控制，即组织控制。高 层控 制 是 对实际环境或过程进行组织、决策和规划，以实现问题求解。为了完成这些任务，需要采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。 随着人工智能和计算机技术的发展，已经有可能把自动控制和人工智能以及系统科学中一些有关学科分

21、支（如系统工程、系统学、运筹学、信息论）结合起来，建立一种适用于复杂系统的控制理论和技术。智能控制正是在这种条件下产生的。它是自动控制技术的最新发展阶段，也是用计算机模拟人类智能进行控制的研究领域。1965年，傅京孙首先提出把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统。1985年，在美国首次召开了智能控制学术讨论会。1987年又在美国召开了智能控制的首届国际学术会议，标志着智能控制作为一个新的学科分支得到承认。智能控制具有交叉学科和定量与定性相结合的分析方法和特点。 一个系统如果具有感知环境、不断获得信息以减小不确定性和计划、产生以及执行控制行为的能力,即称为智能控制系统. 智能控制技术是在向人

22、脑学习的过程中不断发展起来的,人脑是一个超级智能控制系统,具有实时推理、决策、学习和记忆等功能,能适应各种复杂的控制环境. 智能控制与传统的或常规的控制有密切的关系,不是相互排斥的. 常规控制往往包含在智能控制之中,智能控制也利用常规控制的方法来解决“低级”的控制问题,力图扩充常规控制方法并建立一系列新的理论与方法来解决更具有挑战性的复杂控制问题. 1. 传统的自动控制是建立在确定的模型基础上的,而智能控制的研究对象则存在模型严重的不确定性,即模型未知或知之甚少者模型的结构和参数在很大的范围内变动,比如工业过程的病态结构问题、某些干扰的无法预测,致使无法建立其模型,这些问题对基于模型的传统自动

23、控制来说很难解决.2. 传统的自动控制系统的输入或输出设备与人及外界环境的信息交换很不方便,希望制造出能接受印刷体、图形甚至手写体和口头命令等形式的信息输入装置,能够更加深入而灵活地和系统进行信息交流,同时还要扩大输出装置的能力,能够用文字、图纸、立体形象、语言等形式输出信息. 另外,通常的自动装置不能接受、分析和感知各种看得见、听得着的形象、声音的组合以及外界其它的情况. 为扩大信息通道,就必须给自动装置安上能够以机械方式模拟各种感觉的精确的送音器,即文字、声音、物体识别装置. 可喜的是,近几年计算机及多媒体技术的迅速发展,为智能控制在这一方面的发展提供了物质上的准备,使智能控制变成了多方位

24、“立体”的控制系统.3. 传统的自动控制系统对控制任务的要求要么使输出量为定值(调节系统) ,要么使输出量跟随期望的运动轨迹(跟随系统) ,因此具有控制任务单一性的特点,而智能控制系统的控制任务可比较复杂,例如在智能机器人系统中,它要求系统对一个复杂的任务具有自动规划和决策的能力,有自动躲避障碍物运动到某一预期目标位置的能力等. 对于这些具有复杂的任务要求的系统,采用智能控制的方式便可以满足.4. 传统的控制理论对线性问题有较成熟的理论,而对高度非线性的控制对象虽然有一些非线性方法可以利用,但不尽人意. 而智能控制为解决这类复杂的非线性问题找到了一个出路,成为解决这类问题行之有效的途径. 工业

25、过程智能控制系统除具有上述几个特点外,又有另外一些特点,如被控对象往往是动态的,而且控制系统在线运动,一般要求有较高的实时响应速度等,恰恰是这些特点又决定了它与其它智能控制系统如智能机器人系统、航空航天控制系统、交通运输控制系统等的区别,决定了它的控制方法以及形式的独特之处.5. 与传统自动控制系统相比,智能控制系统具有足够的关于人的控制策略、被控对象及环境的有关知识以及运用这些知识的能力6. 与传统自动控制系统相比,智能控制系统能以知识表示的非数学广义模型和以数学表示的混合控制过程,采用开闭环控制和定性及定量控制结合的多模态控制方式.7. 与传统自动控制系统相比,智能控制系统具有变结构特点,

26、能总体自寻优,具有自适应、自组织、自学习和自协调能力.8. 与传统自动控制系统相比,智能控制系统有补偿及自修复能力和判断决策能力.总之,智能控制系统通过智能机自动地完成其目标的控制过程,其智能机可以在熟悉或不熟悉的环境中自动地或人机交互地完成拟人任务.智能控制的主要技术方法智能控制是以控制理论、计算机科学、人工智能、运筹学等学科为基础,扩展了相关的理论和技术,其中应用较多的有模糊逻辑、神经网络、专家系统、遗传算法等理论和自适应控制、自组织控制、自学习控制等技术。专家系统专家系统是利用专家知识对专门的或困难的问题进行描述. 用专家系统所构成的专家控制,无论是专家控制系统还是专家控制器,其相对工程

27、费用较高,而且还涉及自动地获取知识困难、无自学能力、知识面太窄等问题. 尽管专家系统在解决复杂的高级推理中获得较为成功的应用,但是专家控制的实际应用相对还是比较少。模糊逻辑模糊逻辑用模糊语言描述系统,既可以描述应用系统的定量模型也可以描述其定性模型. 模糊逻辑可适用于任意复杂的对象控制. 但在实际应用中模糊逻辑实现简单的应用控制比较容易. 简单控制是指单输入单输出系统(SISO) 或多输入单输出系统(MISO) 的控制. 因为随着输入输出变量的增加,模糊逻辑的推理将变得非常复杂。遗传算法遗传算法作为一种非确定的拟自然随机优化工具,具有并行计算、快速寻找全局最优解等特点,它可以和其他技术混合使用

28、,用于智能控制的参数、结构或环境的最优控制。神经网络神经网络是利用大量的神经元按一定的拓扑结构和学习调整方法. 它能表示出丰富的特性：并行计算、分布存储、可变结构、高度容错、非线性运算、自我组织、学习或自学习等. 这些特性是人们长期追求和期望的系统特性. 它在智能控制的参数、结构或环境的自适应、自组织、自学习等控制方面具有独特的能力. 神经网络可以和模糊逻辑一样适用于任意复杂对象的控制,但它与模糊逻辑不同的是擅长单输入多输出系统和多输入多输出系统的多变量控制. 在模糊逻辑表示的SIMO 系统和MIMO 系统中,其模糊推理、解模糊过程以及学习控制等功能常用神经网络来实现.模糊神经网络技术和神经模

29、糊逻辑技术：模糊逻辑和神经网络作为智能控制的主要技术已被广泛应用. 两者既有相同性又有不同性. 其相同性为：两者都可作为万能逼近器解决非线性问题,并且两者都可以应用到控制器设计中. 不同的是：模糊逻辑可以利用语言信息描述系统,而神经网络则不行;模糊逻辑应用到控制器设计中,其参数定义有明确的物理意义,因而可提出有效的初始参数选择方法;神经网络的初始参数(如权值等) 只能随机选择. 但在学习方式下,神经网络经过各种训练,其参数设置可以达到满足控制所需的行为. 模糊逻辑和神经网络都是模仿人类大脑的运行机制,可以认为神经网络技术模仿人类大脑的硬件,模糊逻辑技术模仿人类大脑的软件. 根据模糊逻辑和神经网

30、络的各自特点,所结合的技术即为模糊神经网络技术和神经模糊逻辑技术. 模糊逻辑、神经网络和它们混合技术适用于各种学习方式 智能控制的相关技术与控制方式结合或综合交叉结合,构成风格和功能各异的智能控制系统和智能控制器是智能控制技术方法的一个主要特点六、遗传算法？遗传算法（Genetic Algorithm）是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法七、什么是系统的抗干扰能力（自述）外部的干扰信号对系统进行打扰，但是系统对其有一定的抵抗能力，维持系统的稳定性，使其能在干扰的情况下正常工作，这种抵抗能力叫做系统的抗干扰能力八、什么是

31、最优控制理论最优控制理论是研究和解决从一切可能的控制方案中寻找最优解的一门学科。它是现代控制理论的重要组成部分。2 最优控制理论的基本内容和常用方法众所周知，动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。动态规划是贝尔曼20世纪50年代中期为解决多阶段决策过程而提出来的。这个方法的关键是建立在他提出的所谓“最优性原理”基础之上的，这个原理归结为用一组基本的递推关系式使过程连续的最优转移。它可以求这样的最优解，这些最优解是以计算每个决策的后果并对今后的决策制定最优决策为基础的，但在求最优解时要按倒过来的顺序进行，即从最终状态开始到初始状态为止。动态规划对于研究最优控制理论的重要

32、性在于：它可以得出离散时间系统的理论结果；用动态规划方法可以得出离散时间系统最优解的迭代算法；动态规划的连续形式可以给出它与古典变分法的联系，在一定条件下，也可以给出它与最大（小）值原理的联系。 这样就使得三种解决最优控制问题的基本方法在一定条件下得以沟通。庞特里雅金于19561958年间创立的最大值原理是经典最优控制理论的重要组成部分和控制理论发展史上的一个里程碑。它是解决最优控制问题的一种最普遍的有效方法。由于它放宽了求解问题的前提条件，使得许多古典变分法和动态规划无法解决的工程技术问题得到了解决。同时庞特里雅金在他的著作中已经把最优控制理论初步形成了一个完整的体系。当然，许多控制问题还是

33、能用古典变分法解决的。在这种情况下，采用古典变分法解决问题会更加简便和容易。九、什么是根轨迹法根轨迹是指系统开环传递函数中某个参数（如开环增益K）从零变到无穷时，闭环特征根在S平面上移动所画出的轨迹根轨迹法是在已知反馈系统开环极点和零点分布的基础上，通过系统参数变化图解特征方程，即根据参数变化研究系统闭环极点分布的一种图解法十、什么是频率响应 频率响应是指幅频响应和相频响应幅值和相位随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象在频域分析中要用到去分析系统的稳定性十一什么是李亚普诺夫方法 第一法和第二法 都是用来判断稳定性的 具体见课本 一直稳定 渐近稳定 大范围稳定和步稳定十二、可

34、控、可观性的定义？有何影响？状态的定义 （1）系统的（状态）可控性。设系统状态方程为，若在有限时间间隔内存在无约束的分段连续控制函数，能使系统从任意初始状态转移到任意的终止状态，则称系统是状态完全可控的，简称可控。连续系统状态方程离散化后的可控性：连续系统不可控，离散化的系统一定不可控；连续系统可控，离散化后的系统不一定可控（与采样周期的选择有关）。 （2）系统输出可控性。设系统状态空间表达式为式（9.1）,若在有限时间间隔内，存在无约束的分段连续控制函数，能使系统从任意初始输出转移到最终内测量到的输出，则称系统是输出完全可控的，简称输出可控。单输入单输出系统，若输出不可控，则系统或不可控或不

35、可观测。状态 反映系统运动状况，并可用以确定系统未来行为的信息集合。十三、Nyquist曲线判稳方法（26） Nyquist稳定判据一：G(s)H(s)在s平面的原点及虚轴上没有极点时,Nyquist稳定判据为:(1) P=0时,若从-的Nyquist曲线不包围(-1,j0)点,即N=0,则Z=0,闭环系统稳定, 否则不稳定(2) P0时,若从-的Nyquist曲线逆时针包围(-1,j0)点N次,则Z=N+P=0系统稳定, 否则不稳定(3) Nyquist曲线通过(-1,j0)点时,临界稳定 Nyquist稳定判据二: 当系统的开环传递函数中有位于原点及虚轴上的极点时,系统G(j)H(j)Ny

36、quist曲线在从-+变化时逆时针包围(-1,j0)点的次数N等于开环右极点数P,则闭环系统稳定,否则不稳定。十四、稳定性的概念？一致稳定性？渐近稳定性？大范围稳定性？定义4-1 对n阶自由系统=f(x,t)，若存在某一状态，对所有t都有，则称为系统的平衡状态或平衡点。定义4-2 （李雅普诺夫意义下稳定）对任意>0，存在(,)>0当，有，（对t>）.则称平衡状态是李亚普诺夫意义下稳定，简称李氏稳定。若(,)= （），与无关，则称一致李氏稳定。定义4-3 （渐近稳定） 若系统不仅是李亚普诺夫意义下稳定，且有，则称平衡状态是渐近稳定。若(,)= （），与无关，则称一致渐进稳定。定

37、义4-4 （大范围渐近稳定） 若对任意，都有，则称平衡状态是大范围渐近稳定。定义4-5 （不稳定） 若对任意给定实数>0，不论怎么小，至少有一个，当，则有，则称平衡状态不稳定。十五、PID？说出P、I、D，PI、PD、PID各自的功能 PID是比例,积分,微分的缩写.比例调节作用：是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定。积分调节作用：是使系统消除稳态误差,提高无差度。因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。积分作用的强弱取

38、决与积分时间常数Ti,Ti越小,积分作用就越强。反之Ti大则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器。微分调节作用：微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。因此,可以改善系统的动态性能。在微分时间选择合适情况下,可以减少超调,减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用,因此过强的加微分调节,对系统抗干扰不利。此外,微分反应的是变化率,而当输入没有变化时,微分作用输出为零。微分作用不能单独使用,需要与另外两种调节规律相结合

39、,组成PD或PID控制器16、 信息论与数字通信时代的奠基人？ 香农17、 判断系统稳定的几种方法 在经典控制中有时域分析 其中的劳斯判据 根轨迹 和频域分析中的 奈氏判据 对数判据用频域和相裕的相互关系分析18、 对系统分析的措施？ 动、静、时不变->根轨迹、时域、频域十九、状态观测器在什么情况下可以实现按极点任意配置（1）利用状态反馈任意配置闭环极点的充要条件是被控系统可控。（2）用输出至状态微分的反馈任意配置闭环极点的充要条件是被控系统可观测。20为什么要在非线性系统中加以补偿（2）21采样定理与采样保持器（5）采样频率应是大于等于信号中最高频率的两倍 采样保持器 为了快速信号的采

40、样提供保障22连续系统的计算机控制中，采样应注意什么 采样的信号不能太快 要加采样保持器23最优控制二次型中的PQ代表什么（6）24调节器的正反作用 误差值=测量值-设定值 对于调节器来说，按照统一的规定，如果测量值增加，调节器输出增加，调节器放大系数Kc为负，则该调节器称为正作用调节器；测量值增加，调节器输出减小，Kc为正，则该调节器称为反作用调节器。25前馈控制 属于过程控制中的复杂控制 对干扰信号的预测并通过控制器来消除干扰 是指通过观察情况、收集整理信息、掌握规律、预测趋势，正确预计未来可能出现的问题，提前采取措施，将可能发生的偏差消除在萌芽状态中，为避免在未来不同发展阶段可能出现的问

41、题而事先采取的措施。前馈控制发生在实际工作开始之前，是未来导向的。质量控制培训项目、预测、预算、实时的计算机系统都属于前馈控制。前馈控制是管理层最渴望采取的控制类型，因为它能避免预期出现的问题，而不必当问题出现时再补救。26人工智能控制与智能控制其发展 27谈谈现代控制理论的进展（11）28过程特性指标 29经典控制理论、现代控制理论中的指标（38） 30系统过渡过程中的衡量指标（3） 稳定性 快速性 和准确性31系统的频域特性指标（43）幅值裕度 相角裕度 谐振峰值 闭环带宽 和 静态误差系数 频率响应法是通过系统的开环频率特性和闭环频率特性的一些特征量间接地表征系统瞬态响应的性能，因而这些

42、特征量又被称为频域性能指标。常用的频域性能指标包括：开环频率特中的相位裕量、增益裕量；闭环频率特中的谐振峰值、频带宽度和谐振频率等。在时域分析中，控制系统包括静态性能指标和动态性能指标。虽然这些频域性能指标没有时域性能指标那样直观，但对于二阶系统而言，它们与时域性能指标间有着确定的对应关系；在高阶系统中，只要存在一对闭环主导极点，则它们也有着近似的对应关系。32以系统幅频特性（伯德图）为基础的性能指标 幅值裕度 和相角裕度 （44）数学方法 33 机变量的期望和方差各自的定义 期望为均值 反映平均水平在离散和连续随机变量中有所区别 是分布率与变量的总和 要求此级数绝对收敛 方差 反应随机变量与

43、期望的偏离程度34 什么叫最小二乘法 对输入和输出进行数据进行拟合时，求差值平方和得最小值最小二乘法是一种数学优化技术，它通过最小化误差的平方和找到一组数据的最佳函数匹配。 最小二乘法是用最简的方法求得一些绝对不可知的真值，而令误差平方之和为最小。 最小二乘法通常用于曲线拟合。很多其他的优化问题也可通过最小化能量或最大化熵用最小二乘形式表达。单片机35T0定时器实现PWM 通过对T0定时器设置不同的初值产生不同的波形 实现PWM36串行通信与并行通信的特点 其中在串行中还分为同步与异步通信 并行通信是把一个字符的各数位用几条线同时进行传输，传输速度快，信息率高。但它比串行通信所用的电缆多，故常

44、用在传输距离较短（几米至几十米）、数据传输率较高的场合。串行通信是指数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信， 使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为0。37DMA控制 自己到笔记上抄过来了 DMA（Direct Memory Access）即直接存储器存取，是一种快速传送数据的机制。DMA技术的重要性在于，利用它进行数据传送时不需要CPU的参与。每台电脑主机板上都有DMA控制器，通常计算机对其编程，并用一个适配器上的ROM(如软盘驱动控

45、制器上的ROM)来储存程序，这些程序控制DMA传送数据。一旦控制器初始化完成，数据开始传送，DMA就可以脱离CPU，独立完成数据传送。38 内部模拟量与外部数字量间的转换需要什么信号 启动信号（4）检测技术39误差的分类 根据压力表产生测量误差的原因，可以将其分为系统误差、偶然误差和疏失误差三大类。1、 系统误差  能够保持恒定不变或按照一定规律变化的测量误差，称为系统误差。系统误差主要是由于测量设备、测量方法的不完善和测量条件的不稳定而引起的。由于系统误差表示了测量结果偏离其真实值的程度，即反映了测量结果的准确度，所以在误差理论中，经常用准确度来表示系统误差的大小。系统误差越小，测

46、量结果的准确度就越高。2、 偶然误差 偶然误差又称随机误差，是一种大小和符号都不确定的误差，即在同一条件下对同一被测量重复测量时，各次测量结果服从某种统计分布；这种误差的处理依据概率统计方法。产生偶然误差的原因很多，如温度、磁场、电源频率等的偶然变化等都可能引起这种误差；另一方面观测者本身感官分辨能力的限制，也是偶然误差的一个来源。偶然误差反映了测量的精密度，偶然误差越小，精密度就越高，反之则精密度越低。 系统误差和偶然误差是两类性质完全不同的误差。系统误差反映在一定条件下误差出现的必然性；而偶然则反映在一定条件下误差出现的可能性。3、 疏失误差 疏失误差是测量过程中操作、读数、记录和计算等方

47、面的错误所引起的误差。显然，凡是含有疏失误差的测量结果都是应该摈弃的。1  系统误差的消除方法(1)      对测量仪表进行校正  在准确度要求较高的测量结果中，引入校正值进行修正。(2)      消除产生误差的根源  即正确选择测量方法和测量仪器，尽量使测量仪表在规定的使用条件下工作，消除各种外界因素造成的影响。2、  偶然误差的消除方法消除偶然误差可采用在同一条件下，对被测量进行足够多次的重复测量，取其平均值作为测量结果的方法。根据统计学原理可知，在足够多次的重复测量中，正误差和负误差出

48、现的可能性几乎相同，因此偶然误差的平均值几乎为零。所以，在测量仪器仪表选定以后，测量次数是保证测量精密度的前提。 40数字显示仪表中为什么要加一个非线性环节在工业参数(如温度、压力、流量、物位及物性等) 测量过程中,需要将测量结果进行显示. 通常都希望测量仪表的输出结果与被测参数之间呈线性关系,这样对仪表的制造、调校以及使用都能带来方便,同时有利于测量结果的分析和处理. 但在利用传感器检测过程中,许多传感器的输出与被测的物理量之间存在着不同程度的非线性关系. 为了使被测参数能以绝对值的形式和量纲反映出来,最终结果在显示前就必须对被测参数进行一些必要的运算、处理及非线性补偿,同时补偿其它参数对被

49、测参数的影响 .这些非线性问题,在模拟显示仪表的设计中也是同样存在的. 在模拟法显示中对被测参数与显示值之间的非线性函数关系,可以采用非等分标尺等方法方便地加以解决. 对各种不同量限的转换系数可以使用相应的量限标尺来解决,以便直接读出被测参数的数值;在数字仪表中,常用的二进制或二-十进制数码,其本身是线性递增或递减的,不可能再通过模拟显示仪表所采用的方法来获得结果. 因此,在数字仪表中,如何处理信号转换中出现的非线性问题就被突出的表现出来. 否则数字显示仪表的准确度将无法得到保证为了进行非线性补偿。41 PWM 看笔记 脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulatio

50、n”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。 脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶 体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。 42A/D，D/A转换器1. A/D转换器的分类 常用的几种类型：积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型 1）电压输出型 2）电流输出型 3）乘算型 4）一位D/A转换器43安全火花 安全火花是指

51、送往危险现场仪表的能量限制在周围气体的点火能量以下，这样即使由于某种原因产生了火花此火花的能量也不足以引爆周围易燃易爆气体。44孔板流量计，压力差孔板流量计2是将标准孔板与多参数差压变送器（或差压变送器、温度变送器及压力变送器）配套组成的高量程比差压流量装置，可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、供热、供水等领域的过程控制和测量。压力差就是物体两侧所受压力的差值。45化工测量的常用参数有哪些温度 压力 流量 物位 成分等46什么是传感器？请说出一些传感器及其原理（10） 热电偶温度 差压流量计 和电磁流量计传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律

52、转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。热电偶测温度 电磁流量计 差压流量计等电机调速47 电机调速的分类，直流、交流调速的方法？直流调速的方法：1调节电枢电压，2调节磁通 3调节电枢回路的电阻 交流调速的方法：1 变极调速.2变频调速.3变转差率调速48什么叫双闭环调速系统 为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设置了两个调节器，分别调节转速和电流，二者之

53、间实行串级连接，即把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置。从闭环结构上看，电流调节环在里面，叫做内环；转速环在外面，叫做外环。这样就形成了转速、电流双闭环调速系统。49 DCS系统？现场总线？（41、42）DCS，即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。在系统功能方面，DCS和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的实现方法上却完全不同。首先，DCS的骨架系统网络，它是DCS的基础和核心。其次，这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数

54、字控制（DOS）功能的网络节点。现场总线（Fieldbus）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。开放性问题50专业刊物自动化学报、机器人、控制理论与应用、模式识别与人工智能、信息与控制、传感器技术51自动控制的了解与其发展趋势？（同步性 和综合性 ）工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展52积分电路的应用例子？ 在A/D转换器中的应用 由积分电路的性质

55、决定的 在各种波形(矩形波、锯齿波等)发生电路中，积分电路也是重要的组成部分。53 毕业设计 这个在复试中老师必然会问到的，我们复试时候大家的毕业设计做的不多但是你要对整体有个思路，可以和老师简单介绍下。专业期刊 自动化学报 中国自动化学会 刊载自动化科学与技术领域的高水平理论性和应用性的科研成果，内容包括：1)自动控制；2)系统理论与系统工程；3)自动化工程技术与应用；4)自动化系统计算机辅助技术；5)机器人；6)人工智能与智能控制；7)模式识别与图象处理；8)信息处理与信息服务；9)基于网络的自动化等。学报编辑委员会由世界各地自动化领域的权威学者组成，编辑部设在中国科学院自动化研究所。机器

56、人 沈阳自动化所 本刊报道我国学者在机器人学及相关领域中的学术进展及研究成果，机器人技术在一、二、三产业中的应用实例。阐述国家的有关产业政策。发表机器人控制、机构学、传感器技术、机器智能与模式识别、机器视觉等方面的论文。信息与控制 是中国自动化学会与中国科学院沈阳自动化研究所联合主办的全国性学术期刊，本刊以信息技术推动控制系统和理论发展为目标，以信息理论和控制理论为理论基础，应用软件技术、通信技术、仿真技术、嵌入式系统技术、控制与优化技术、智能信息处理技术等先进技术群，开展面向国防、工业、农业与生态环境等领域的系统理论研究。发表科技人员符合办刊方针的前沿应用基础研究，关键技术攻关和创新性系统应

57、用方面的成果文章。模式识别与人工智能是由中国自动化学会和国家智能计算机研究开发中心共同主办、中国科学院合肥智能机械研究所承办的学术性期刊。该刊主要发表和报道模式识别、人工智能、智能计算机及智能系统等方面研究成果与进展，旨在推动我国信息科学技术发展。控制理论与应用是经国家科学技术部批准，教育部主管，由华南理工大学和中国科学院数学与系统科学研究院联合主办的全国性一级学术刊物，1984年创刊，月刊，国内外公开发行。    鲁棒控制 所谓“鲁棒性”，是指控制系统在一定（结构，大小）的参数摄动下，维持某些性能的特性。根据对性能的不同定义，可分为稳定鲁棒性和性能鲁棒性。以闭环系统的鲁棒性作为目标设计得到的固定控制器称为鲁棒控制器。现代鲁棒控制是一个着重控制算法可靠性研究的控制器设计方法。其设计目标是找到在实际环境中为保证安全要求控制系统最小必须满足的要求。一旦设计好这个控制器，它的参数不能改变而且控制性能能够保证。过程控制应用中，某些控制系统也可以用鲁棒控制方法设计，特别是对那