自动化概论复习资料

自动化概论复习提纲

1、何谓“自动化”？

自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义的讲，自动化还包括模拟或再现人的智能活动。 2、自动化的研究内容是什么？ 自动控制和信号处理 3、什么是系统？

系统是指由相互关联、相互制约、相互影响的一些部分组成的具有某种功能的有机整体。 4、什么是控制？

控制是指为了改善系统的性能或达到特定的目的，通过信息的采集和加工而施加到系统的作用。

5、什么是信息？

信息是指符号、信号或消息所包含的内容，用来消除对客观事物认识的不确定性。 6、什么是管理？

管理是指为了充分利用各种资源来达到一定的目标而对社会或其组成部分施加的一种控制。

7、什么是决策？

决策是指最优地达到目标，对若干准备行动的方案进行选择。 8、什么是反馈？

反馈是指将系统的实际输出和期望输出进行比较，，形成误差，从而为确定下一步的控制行为提供依据。 9、什么是技术？

技术是指人类根据生产实践经验和自然科学原理改变或控制其环境的手段和活动，是人类活动的一个专门领域。 10、什么是工程？

工程是指应用科学知识使用自然资源最好的为人类服务的专门技术。 11、科学的任务是什么？

揭示事物发展的客观规律，探求真理，作为人们改造世界的指南。 12、什么是调节？

调节是指通过系统的反馈信息自动校正系统的误差，使诸如温度、速度、压力或位置等参量保持恒定或在给定的范围之内的过程。 13、西南大学本科人才的培养目标是什么？ 人格健全 基础扎实 能力突出 素质全面 14、闭环控制系统有一条反馈通道

15、闭环控制系统（反馈控制系统）的特征：作用信号按闭环传递，系统的输出对控制作用具有直接影响。

16、闭环控制系统（反馈控制系统）有哪3个机能？ （1）测量被控量

（2）将测量到的被控量与给定的期望值比较 （3）根据比较的结果（偏差或误差）修正被控量 17、什么是单变量系统？

只有一个输入量和一个输出量的自动控制系统，又称为单数单输出系统

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18、什么是多变量控制系统？

具有多个输入量或多个输出量的自动控制系统，又称为多输入多输出系统 19、什么是耦合？

多变量系统的每个输出量通常都同时受到几个输入量的控制和影响，这种现象称为耦合或交叉影响。

20、自动控制系统中控制器的作用是什么？

给出适当的控制信号，消除被控制量与给定值之间的偏差。 21、智能建筑包含哪三大基本要素？

楼宇自动化系统，通信自动化系统，办公自动化系统

22、执行机构接受控制器来的信息并对被控对象施加什么？ 控制作用

23、控制和自动化技术的发展经历了那几个阶段？ （1）自动装置的出现和应用（18世纪以前）

（2）自动化技术形成时期（18世纪末至20世纪30年代） （3）局部自动化时期（20世纪40——50年代） （4）综合自动化时期（20世纪50年代末起至今） 24、智能控制与普通控制的主要区别是什么？

智能控制具有人工智能、控制论和运筹学等形成交叉学科的特点和定量与定性相结合的分析方法的特点。

25、何谓综合自动化？

广泛采用电子计算机、智能机器人、自动生产线、自动控制系统、自动搬运机、自动化仓库，以及质量控制系统和自动管理系统等组成的高度自动化车间和自动化工厂 26、自动控制系统由哪几个基本环节（元件）？（试用方框图表示）。 扰动 给定输出 误差 输入 给定环节放大环节 控制器 执行环节 被控对象 反馈环路 反馈信号 反馈环节 27、何谓自动控制系统的负反馈？它和自动控制系统是一个闭环系统有什么关系？ 负反馈就是指：总是使偏差趋于减少的控制作用，即检测偏差，纠正偏差。 关系：负反馈的信号按闭环传递，系统的输出对控制作用有直接影响。 28、恒值自动调节系统的功能是什么？

恒值自动调节系统的功能就是要克服各种被调节量的扰动而保持被调节量为恒值。 29、程序自动控制系统的特点是什么？

（1）自动控制系统的给定信号是已知时间的函数

（2）按照给定的程序来控制被控制量，即给定环节给出的作用为一个预定的程序 30、随动系统的特点是什么？

（1）给定环节给出的输入信号是预先未知的随时间变化的函数 （2）按照预先未知的规律来控制被控制量

31、对自动控制系统的上述三个分类（恒值、程序、随动系统），是基于何种要素？（作用） 分类是按照给定环节给出的输入信号的性质进行的。

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32、何谓‘扰动’？是说明在图3.1上有几种主要扰动？

扰动是指：除输入信号外能使被控量偏离输入信号所要求的值或规律的控制系统内、外的物理量。

33、计算机控制的特点是什么？

（1）其特点是系统中在计算机前、后相应有采样器、摸/数转换器、数/模转换器和保持器等外围设备以便与实际控制系统衔接，这样，一处或几处的信号具有数字代码，此外还有离散信号（采样信号）的出现。

（2）系统的另一个特点是以计算机程序来实现PID控制规律或更复杂的控制规律。 34、扰动的补偿方法是否形成一个闭环回路？扰动补偿的必要条件是什么？

不是。扰动补偿的原理在于扰动进入被控对象的同时也进入对象前部的控制器，两个通道的作用是相反的（相互抵消的），结果可使得对象的输出即被调节量——方向维持近似不变。 扰动补偿的必要条件是：扰动作用必须是可测量的，同时还要设计扰动的补偿环节。 35、什么是工业化？

工业化是指使现代工业在国民经济中占主要地位的行动或进程。 36、自动化的作用

（1）提高社会生产率和工作效率 （2）节约能源和材料的消耗 （3）保证产品质量

（4）改进生产工艺和管理

（5）改善劳动条件，减轻体力、脑力劳动

（6）完成人类难以完成的精密、复杂、快速、危险、特殊的工作，加速社会结构的调整和社会信息化的进程。

37、发达工业化国家的工业发展的六个阶段？ （1）机械化：在各种生产中大规模使用机器系统 （2）电气化：在机器系统中普遍使用电机和供电网络 （3）基础自动化：在机器系统中使用自动控制器

（4）计算机化：在自动化机电系统中大规模使用计算机 （5）网络化：在自动化机电系统中大规模使用计算机联网 （6）先进自动化：综合集成了系统观念和管理观念 38、自动化科学与技术的主要技术内涵是什么？ 信息科学 信息技术

39、信息技术有哪四大组成部分？ 信息的获取、传输、处理、应用 40、何谓现代化？

使具有现代科技水平的行动或进程 41、现代科学包含哪3个层次的知识？ 基础科学 技术科学 工程科学 42、自动化科学是一门什么科学？ 技术科学

43、1948年美国数学家Wiener发表了著名的--------《控制论》 44、自动化技术是一门------工程技术

45、自动化科学与技术的发展历史的4大特点是什么？ （1）重大社会需求驱动 （2）众多学科作支撑

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（3）坚实的理论基础作指引 （4）快速的技术辐射

46、试画出负反馈闭环控制系统的结构图。

47、自动化科学与技术的核心是什么？ 控制 系统

48、自动化科学的定位和基本任务是什么？ 自动化科学定位为技术科学

其基本任务是为自动化技术提供科学的理论基础，致力于带有一定普遍性或共性的新控制原理和系统方

49、自动化技术的定位和基本任务是什么？ 自动化技术定位为工程应用技术

其基本任务是起自动化科学和自动化应用之间的桥梁作用。一方面，将自动化科学的原理和方法转换为工程应用技术，应用于工程实际，将自动化科学的研究成果迅速转化为生产力。另一方面，将工程实际中遇到的技术问题抽象为科学问题，为自动化科学提供新的研究对象。

50、从信息、能量与物质的角度来看自动化科学研究的是什么？ 自动化科学研究的是物质世界信息运动规律和信息处理方法 51、从信息、能量与物质的角度来看自动化技术研究的是什么？

自动化技术研究的是如何应用有效的处理方法来促进物质能量的有效利用。 52、自动化科学的特点是什么？ （1）数学属性：严密的理论特征

（2）对象属性：鲜明的改造世界的特征 （3）系统与社会属性：系统的复杂性特征 （4）渗透于扩散特征：普遍试用特征 53、自动化技术的特点是什么？ （1）桥梁作用

（2）使能作用（对象的依赖特征） （3）系统集成作用

、自动化技术的作用是什么？ （1）桥梁作用

（2）使能作用（对象的依赖特征） （3）系统集成作用 55、什么是学科？

知识或学习的一门分科 56、什么是自动化学科

自动化科学与技术的研究（知识）和自动化科学与技术的教育（学习与教育） 57、自动化学科的特点是什么？ 实践性 时代性 系统性 交叉性

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58、自动化学科目前有哪三类分类法？ （1）科学与技术完全分开 （2）科学与技术一体化 （3）混合

59、自动化科学与技术学科有哪三层知识结构？ 基础知识层、控制知识层、系统知识层。 60、自动化学科有哪3种研究层次？ 基础科模型的控制——数学特征

自动化科学 信息的控制——信息特征

自动化技术 实体的控制——工程特征

实际工61、自动化专业有哪三类课程体系？ 信息的控制类课程体系 实体的控制类课程体系 模型的控制类课程体系 62、信息的控制类课程体系的特点是什么？ （1）信息的特点

（2）通识自动化的特点 （3）系统的特点

（4）学科分类的特点

63、实体的控制类课程体系的特点是什么？ （1）工程的特点

（2）专门自动化的特点

、模型的控制类课程体系的特点是什么？ （1）坚实的数学基础的特点 （2）扎实的控制理论的特点

（3）突出对系统的抽象加工和分析的能力 （4）多学科交叉的特点

65、自动化专业的特点是什么？ （1）多学科交叉 （2）突出方 （3）系统集成

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