機(jī)械工程自動化技術(shù)知識要點(diǎn)梳理姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.機(jī)械工程自動化技術(shù)的基本原理包括哪些？

A.傳感器技術(shù)

B.控制理論

C.計算機(jī)技術(shù)

D.通信技術(shù)

E.機(jī)械設(shè)計原理

2.以下哪種不是機(jī)械工程自動化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域？

A.汽車制造

B.食品加工

C.技術(shù)

D.醫(yī)療設(shè)備

E.金融服務(wù)

3.PLC的英文全稱是什么？

A.ProgrammedLogicController

B.ProcessLogicController

C.PowerLogicController

D.ProductionLogicController

4.機(jī)械工程自動化技術(shù)中，傳感器的作用是什么？

A.檢測和轉(zhuǎn)換物理量

B.傳輸信號

C.控制執(zhí)行器

D.以上都是

5.機(jī)械工程自動化技術(shù)中，執(zhí)行器的分類包括哪些？

A.電動執(zhí)行器

B.液壓執(zhí)行器

C.氣動執(zhí)行器

D.以上都是

6.以下哪種控制方式不屬于機(jī)械工程自動化技術(shù)中的基本控制方式？

A.開環(huán)控制

B.閉環(huán)控制

C.模糊控制

D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

7.以下哪個不是機(jī)械工程自動化技術(shù)的關(guān)鍵部件？

A.傳感器

B.執(zhí)行器

C.電源

D.軟件程序

8.機(jī)械工程自動化技術(shù)中，PID控制器的作用是什么？

A.提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度

B.減少系統(tǒng)的超調(diào)和振蕩

C.提高系統(tǒng)的精度

D.以上都是

答案及解題思路：

1.答案：A,B,C,D,E

解題思路：機(jī)械工程自動化技術(shù)的基本原理涵蓋了多個領(lǐng)域，包括傳感器技術(shù)、控制理論、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和機(jī)械設(shè)計原理。

2.答案：E

解題思路：金融服務(wù)通常不涉及機(jī)械工程自動化技術(shù)的應(yīng)用，而其他選項(xiàng)如汽車制造、食品加工、技術(shù)和醫(yī)療設(shè)備都是機(jī)械工程自動化技術(shù)的典型應(yīng)用領(lǐng)域。

3.答案：A

解題思路：PLC的英文全稱是ProgrammedLogicController，這是工業(yè)自動化領(lǐng)域常用的控制器。

4.答案：D

解題思路：傳感器在機(jī)械工程自動化技術(shù)中的作用是檢測和轉(zhuǎn)換物理量，傳輸信號，以及控制執(zhí)行器。

5.答案：A,B,C,D

解題思路：執(zhí)行器根據(jù)驅(qū)動方式可以分為電動執(zhí)行器、液壓執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器等。

6.答案：D

解題思路：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制不屬于機(jī)械工程自動化技術(shù)中的基本控制方式，而開環(huán)控制、閉環(huán)控制和模糊控制是基本控制方式。

7.答案：C

解題思路：傳感器、執(zhí)行器和軟件程序是機(jī)械工程自動化技術(shù)的關(guān)鍵部件，而電源雖然重要但不是關(guān)鍵部件。

8.答案：D

解題思路：PID控制器通過提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度、減少系統(tǒng)的超調(diào)和振蕩以及提高系統(tǒng)的精度來發(fā)揮作用。二、填空題1.機(jī)械工程自動化技術(shù)是指利用電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)來控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動和操作。

2.機(jī)械工程自動化技術(shù)主要包括傳感器技術(shù)、執(zhí)行器技術(shù)、控制系統(tǒng)技術(shù)等三個方面。

3.PLC系統(tǒng)主要由處理單元（CPU）、輸入/輸出單元（I/O）、存儲器、編程器等組成。

4.傳感器根據(jù)檢測的信號不同，可以分為溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器等類型。

5.機(jī)械工程自動化技術(shù)中，執(zhí)行器主要分為電動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器、液壓執(zhí)行器三種。

6.機(jī)械工程自動化技術(shù)的基本控制方式有開環(huán)控制、閉環(huán)控制、自適應(yīng)控制、智能控制等。

7.機(jī)械工程自動化技術(shù)中的反饋控制系統(tǒng)由被控對象、控制器、執(zhí)行器、反饋傳感器等組成。

答案及解題思路：

1.答案：電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)

解題思路：根據(jù)機(jī)械工程自動化技術(shù)的定義，它涉及電子計算機(jī)技術(shù)，因此應(yīng)填入“電子技術(shù)”和“計算機(jī)技術(shù)”。

2.答案：傳感器技術(shù)、執(zhí)行器技術(shù)、控制系統(tǒng)技術(shù)

解題思路：結(jié)合機(jī)械工程自動化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，這些方面是構(gòu)成該技術(shù)核心的部分。

3.答案：處理單元（CPU）、輸入/輸出單元（I/O）、存儲器、編程器

解題思路：PLC系統(tǒng)的基本組成部分包括CPU用于處理信息，I/O單元用于與外部設(shè)備通信，存儲器用于存儲程序和數(shù)據(jù)，編程器用于編程。

4.答案：溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器

解題思路：根據(jù)傳感器的功能分類，這些是常見的傳感器類型。

5.答案：電動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器、液壓執(zhí)行器

解題思路：根據(jù)執(zhí)行器的工作原理，這些是常見的機(jī)械工程自動化技術(shù)中的執(zhí)行器類型。

6.答案：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、自適應(yīng)控制、智能控制

解題思路：這些是常見的控制方式，根據(jù)控制系統(tǒng)的不同需求選擇合適的方法。

7.答案：被控對象、控制器、執(zhí)行器、反饋傳感器

解題思路：反饋控制系統(tǒng)是由這些基本元素構(gòu)成的，其中被控對象是系統(tǒng)要控制的主體，控制器根據(jù)反饋調(diào)整執(zhí)行器的工作。三、判斷題1.機(jī)械工程自動化技術(shù)是指利用電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)來控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動和操作。（）

答案：√

解題思路：機(jī)械工程自動化技術(shù)的核心是運(yùn)用電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程的自動監(jiān)控、控制和優(yōu)化，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低成本和保證產(chǎn)品質(zhì)量的目的。因此，該說法正確。

2.機(jī)械工程自動化技術(shù)中，傳感器只能檢測物理量。（）

答案：×

解題思路：傳感器不僅可以檢測物理量，如溫度、壓力、位移等，還可以檢測化學(xué)量、生物量等。例如用于空氣質(zhì)量監(jiān)測的傳感器就能檢測氣體中的有害成分，這屬于化學(xué)量。因此，該說法錯誤。

3.PLC系統(tǒng)中的輸入輸出模塊是連接傳感器和執(zhí)行器的橋梁。（）

答案：√

解題思路：PLC（可編程邏輯控制器）系統(tǒng)中的輸入輸出模塊主要負(fù)責(zé)采集來自傳感器的信號和向執(zhí)行器發(fā)送控制信號，從而實(shí)現(xiàn)傳感器和執(zhí)行器之間的信息傳遞。因此，該說法正確。

4.機(jī)械工程自動化技術(shù)中的控制系統(tǒng)只包括模擬控制、數(shù)字控制兩種類型。（）

答案：×

解題思路：機(jī)械工程自動化技術(shù)中的控制系統(tǒng)不僅僅包括模擬控制和數(shù)字控制，還包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等多種類型。這些控制系統(tǒng)具有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用場景。因此，該說法錯誤。

5.機(jī)械工程自動化技術(shù)中，執(zhí)行器的作用是將控制信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動。（）

答案：√

解題思路：執(zhí)行器是自動化系統(tǒng)中的末端裝置，其主要作用是將控制系統(tǒng)輸出的電信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動，如液壓、氣動等形式的能量，以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動控制。因此，該說法正確。

6.機(jī)械工程自動化技術(shù)中的反饋控制系統(tǒng)可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度。（）

答案：√

解題思路：反饋控制系統(tǒng)是一種自動控制系統(tǒng)，它將系統(tǒng)的輸出與設(shè)定值進(jìn)行比較，并將差值作為控制輸入，從而使系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定運(yùn)行。由于反饋控制系統(tǒng)具有自適應(yīng)性和抗干擾能力，因此可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度。因此，該說法正確。

7.機(jī)械工程自動化技術(shù)中的PID控制器可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。（）

答案：√

解題思路：PID控制器（比例積分微分控制器）是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的控制器。通過調(diào)整PID控制器的比例、積分和微分參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對控制系統(tǒng)的功能優(yōu)化。因此，該說法正確。四、簡答題1.簡述機(jī)械工程自動化技術(shù)的基本原理。

解答：

機(jī)械工程自動化技術(shù)的基本原理主要包括以下幾個方面：

信號檢測與處理：通過傳感器將物理量轉(zhuǎn)換為電信號，然后通過信號處理技術(shù)對信號進(jìn)行放大、濾波、調(diào)制等處理。

控制算法：根據(jù)檢測到的信號，運(yùn)用控制理論設(shè)計合適的控制算法，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備的精確控制。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)：將控制算法輸出的控制信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械動作，驅(qū)動機(jī)械設(shè)備完成預(yù)定任務(wù)。

人機(jī)交互：通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)人與自動化系統(tǒng)的交互，便于操作人員監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和調(diào)整控制策略。

2.簡述PLC系統(tǒng)的工作原理。

解答：

PLC（可編程邏輯控制器）系統(tǒng)的工作原理

輸入：通過輸入模塊接收來自傳感器的信號，如溫度、壓力、流量等。

處理：根據(jù)輸入信號和預(yù)設(shè)的控制程序，PLC對信號進(jìn)行處理，輸出控制指令。

輸出：通過輸出模塊將控制指令轉(zhuǎn)換為機(jī)械動作，如啟動電機(jī)、關(guān)閉閥門等。

循環(huán)：PLC不斷循環(huán)執(zhí)行輸入、處理、輸出的過程，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控和控制。

3.簡述傳感器在機(jī)械工程自動化技術(shù)中的作用。

解答：

傳感器在機(jī)械工程自動化技術(shù)中具有以下作用：

檢測：將物理量轉(zhuǎn)換為電信號，為控制系統(tǒng)提供實(shí)時數(shù)據(jù)。

反饋：將檢測到的信號反饋給控制系統(tǒng)，便于調(diào)整控制策略。

監(jiān)控：實(shí)時監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，保證設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

保護(hù)：在設(shè)備運(yùn)行異常時，傳感器可及時發(fā)出警報，防止發(fā)生。

4.簡述機(jī)械工程自動化技術(shù)中的控制系統(tǒng)。

解答：

機(jī)械工程自動化技術(shù)中的控制系統(tǒng)主要包括以下幾類：

開環(huán)控制系統(tǒng)：無反饋環(huán)節(jié)，根據(jù)預(yù)設(shè)的控制程序直接控制設(shè)備。

閉環(huán)控制系統(tǒng)：具有反饋環(huán)節(jié)，根據(jù)檢測到的信號調(diào)整控制策略，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的精確控制。

混合控制系統(tǒng)：結(jié)合開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，提高控制效果。

5.簡述機(jī)械工程自動化技術(shù)中的反饋控制系統(tǒng)。

解答：

機(jī)械工程自動化技術(shù)中的反饋控制系統(tǒng)是指通過檢測輸出信號與設(shè)定值的差異，對控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，使輸出信號趨于設(shè)定值的過程。其工作原理

檢測：通過傳感器檢測輸出信號。

比較與偏差計算：將檢測到的輸出信號與設(shè)定值進(jìn)行比較，計算偏差。

控制器：根據(jù)偏差計算結(jié)果，輸出控制指令。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)：將控制指令轉(zhuǎn)換為機(jī)械動作，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的精確控制。

反饋：將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作結(jié)果反饋給檢測環(huán)節(jié)，形成閉環(huán)控制。

答案及解題思路：

1.答案：機(jī)械工程自動化技術(shù)的基本原理包括信號檢測與處理、控制算法、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和人機(jī)交互。解題思路：理解各個原理在自動化技術(shù)中的應(yīng)用，掌握各個原理之間的關(guān)系。

2.答案：PLC系統(tǒng)的工作原理包括輸入、處理、輸出和循環(huán)。解題思路：了解PLC的基本組成和功能，掌握PLC的工作流程。

3.答案：傳感器在機(jī)械工程自動化技術(shù)中的作用包括檢測、反饋、監(jiān)控和保護(hù)。解題思路：理解傳感器在自動化技術(shù)中的應(yīng)用，掌握傳感器的作用和重要性。

4.答案：機(jī)械工程自動化技術(shù)中的控制系統(tǒng)包括開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)和混合控制系統(tǒng)。解題思路：了解各類控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，掌握各類控制系統(tǒng)的應(yīng)用場景。

5.答案：機(jī)械工程自動化技術(shù)中的反饋控制系統(tǒng)的工作原理包括檢測、比較與偏差計算、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和反饋。解題思路：理解反饋控制系統(tǒng)的基本原理，掌握反饋控制系統(tǒng)在自動化技術(shù)中的應(yīng)用。五、論述題1.論述機(jī)械工程自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

（1）自動化技術(shù)在制造行業(yè)中的應(yīng)用

舉例說明自動化生產(chǎn)線在汽車制造中的應(yīng)用。

分析自動化技術(shù)在電子產(chǎn)品制造中的優(yōu)勢。

（2）自動化技術(shù)在流程工業(yè)中的應(yīng)用

闡述自動化技術(shù)在石油化工行業(yè)中的應(yīng)用案例。

討論自動化技術(shù)在食品飲料行業(yè)的作用。

（3）自動化技術(shù)在服務(wù)行業(yè)中的應(yīng)用

分析自動化技術(shù)在物流倉儲中的應(yīng)用。

探討自動化技術(shù)在餐飲行業(yè)的應(yīng)用前景。

2.論述機(jī)械工程自動化技術(shù)在未來發(fā)展趨勢。

（1）智能化發(fā)展趨勢

探討人工智能在自動化技術(shù)中的應(yīng)用前景。

分析大數(shù)據(jù)在自動化領(lǐng)域的應(yīng)用價值。

（2）綠色環(huán)保發(fā)展趨勢

討論自動化技術(shù)在節(jié)能減排方面的作用。

分析自動化技術(shù)在可持續(xù)發(fā)展中的地位。

（3）定制化發(fā)展趨勢

分析個性化定制在自動化技術(shù)中的應(yīng)用。

探討自動化技術(shù)在滿足多樣化需求方面的潛力。

3.論述機(jī)械工程自動化技術(shù)在提高生產(chǎn)效率和降低成本方面的作用。

（1）提高生產(chǎn)效率

分析自動化技術(shù)在縮短生產(chǎn)周期方面的優(yōu)勢。

闡述自動化技術(shù)在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面的作用。

（2）降低成本

討論自動化技術(shù)在減少人工成本方面的優(yōu)勢。

分析自動化技術(shù)在降低能耗和原材料成本方面的作用。

4.論述機(jī)械工程自動化技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及前景。

（1）我國自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

分析我國自動化技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模及市場潛力。

評估我國自動化技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家之間的差距。

（2）我國自動化技術(shù)發(fā)展前景

預(yù)測我國自動化技術(shù)在未來市場的需求。

探討我國自動化技術(shù)產(chǎn)業(yè)政策及國際合作前景。

答案及解題思路：

1.論述機(jī)械工程自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

答案：

（1）自動化技術(shù)在制造行業(yè)中的應(yīng)用：如汽車制造中自動化生產(chǎn)線提高生產(chǎn)效率，降低人力成本；電子產(chǎn)品制造中自動化技術(shù)提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期。

（2）自動化技術(shù)在流程工業(yè)中的應(yīng)用：如石油化工行業(yè)中自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程智能化，提高生產(chǎn)效率；食品飲料行業(yè)中自動化技術(shù)提高生產(chǎn)效率，降低能耗。

（3）自動化技術(shù)在服務(wù)行業(yè)中的應(yīng)用：如物流倉儲中自動化技術(shù)提高倉儲效率，降低物流成本；餐飲行業(yè)中自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)個性化定制，提高顧客滿意度。

解題思路：結(jié)合實(shí)際案例，分析自動化技術(shù)在各個行業(yè)的應(yīng)用，闡述其在提高生產(chǎn)效率、降低成本等方面的優(yōu)勢。

2.論述機(jī)械工程自動化技術(shù)在未來發(fā)展趨勢。

答案：

（1）智能化發(fā)展趨勢：人工智能在自動化技術(shù)中的應(yīng)用，如智能識別、智能控制等；大數(shù)據(jù)在自動化領(lǐng)域的應(yīng)用，如故障預(yù)測、設(shè)備優(yōu)化等。

（2）綠色環(huán)保發(fā)展趨勢：自動化技術(shù)在節(jié)能減排方面的作用，如節(jié)能設(shè)備、環(huán)保工藝等；可持續(xù)發(fā)展中的地位，如循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色制造等。

（3）定制化發(fā)展趨勢：個性化定制在自動化技術(shù)中的應(yīng)用，如定制化生產(chǎn)、個性化服務(wù)等；多樣化需求方面的潛力，如滿足不同行業(yè)、不同客戶的需求。

解題思路：分析自動化技術(shù)在未來發(fā)展趨勢中的三個關(guān)鍵點(diǎn)，闡述其在智能化、綠色環(huán)保、定制化等方面的應(yīng)用前景。

3.論述機(jī)械工程自動化技術(shù)在提高生產(chǎn)效率和降低成本方面的作用。

答案：

（1）提高生產(chǎn)效率：縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量；自動化生產(chǎn)線減少人力成本，提高生產(chǎn)效率。

（2）降低成本：減少人工成本，降低能耗和原材料成本；提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率。

解題思路：從提高生產(chǎn)效率和降低成本兩個方面，分析自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢。

4.論述機(jī)械工程自動化技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及前景。

答案：

（1）我國自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀：產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，市場潛力巨大；技術(shù)水平逐漸提升，但仍與發(fā)達(dá)國家存在差距。

（2）我國自動化技術(shù)發(fā)展前景：市場需求旺盛，產(chǎn)業(yè)政策支持；國際合作前景廣闊。

解題思路：分析我國自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和前景，闡述其在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術(shù)水平、市場需求等方面的優(yōu)勢。六、計算題1.計算一個機(jī)械工程自動化系統(tǒng)中的PID控制器參數(shù)。

（1）系統(tǒng)描述：某機(jī)械工程自動化系統(tǒng)需要通過PID控制器控制一個加熱裝置的溫度，系統(tǒng)參數(shù)加熱裝置的熱容C=1000J/°C，加熱裝置的熱慣性時間常數(shù)τ=10s，系統(tǒng)期望溫度為T_set=100°C，當(dāng)前溫度為T_current=80°C，溫度設(shè)定變化率dT/dt=0.5°C/s。

（2）計算步驟：

a.計算過程變量變化率：

ΔT=T_setT_current=100°C80°C=20°C

b.計算積分時間T_i：

T_i=K_iC/ΔT

c.計算微分時間T_d：

T_d=K_dτ

d.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或試湊法確定比例增益K_p。

（3）答案：根據(jù)計算步驟，給出具體的PID控制器參數(shù)。

2.計算一個機(jī)械工程自動化系統(tǒng)中的傳感器輸出信號。

（1）系統(tǒng)描述：某機(jī)械工程自動化系統(tǒng)中的傳感器用于測量物體的位移，傳感器輸出信號為電壓信號，量程為010V，當(dāng)物體位移為0mm時，傳感器輸出電壓為0V，當(dāng)物體位移為10mm時，傳感器輸出電壓為10V。

（2）計算步驟：

a.確定位移與電壓的線性關(guān)系：V=K_vΔx

b.計算比例系數(shù)K_v：

K_v=(V_maxV_min)/(Δx_maxΔx_min)

c.根據(jù)實(shí)際位移Δx計算輸出電壓V。

（3）答案：根據(jù)計算步驟，給出具體的傳感器輸出電壓。

3.計算一個機(jī)械工程自動化系統(tǒng)中的執(zhí)行器輸出功率。

（1）系統(tǒng)描述：某機(jī)械工程自動化系統(tǒng)中的執(zhí)行器為電機(jī)，電機(jī)額定功率為500W，電壓為220V，電流為2.5A。

（2）計算步驟：

a.計算電機(jī)的額定功率P：

P=VI

b.驗(yàn)證實(shí)際功率是否在額定功率范圍內(nèi)。

（3）答案：根據(jù)計算步驟，給出具體的執(zhí)行器輸出功率。

4.計算一個機(jī)械工程自動化系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)穩(wěn)定時間。

（1）系統(tǒng)描述：某機(jī)械工程自動化系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)采用PID控制器，系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線如圖所示，穩(wěn)定時間為ts。

（2）計算步驟：

a.根據(jù)階躍響應(yīng)曲線，確定系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時間ts。

（3）答案：根據(jù)計算步驟，給出具體的控制系統(tǒng)穩(wěn)定時間。

5.計算一個機(jī)械工程自動化系統(tǒng)中的反饋控制系統(tǒng)誤差。

（1）系統(tǒng)描述：某機(jī)械工程自動化系統(tǒng)中的反饋控制系統(tǒng)，期望輸出為y_set，實(shí)際輸出為y_actual，系統(tǒng)誤差為e。

（2）計算步驟：

a.計算系統(tǒng)誤差e：

e=y_sety_actual

b.驗(yàn)證系統(tǒng)誤差是否在允許范圍內(nèi)。

（3）答案：根據(jù)計算步驟，給出具體的反饋控制系統(tǒng)誤差。

答案及解題思路：

答案解題思路內(nèi)容。

1.答案：根據(jù)步驟（2）的計算結(jié)果，給出具體的PID控制器參數(shù)K_p、K_i、K_d。

解題思路：通過計算過程變量變化率、積分時間、微分時間以及比例增益，得到PID控制器參數(shù)。

2.答案：根據(jù)步驟（2）的計算結(jié)果，給出具體的傳感器輸出電壓V。

解題思路：通過確定位移與電壓的線性關(guān)系，計算實(shí)際位移對應(yīng)的輸出電壓。

3.答案：根據(jù)步驟（2）的計算結(jié)果，給出具體的執(zhí)行器輸出功率P。

解題思路：通過計算電壓與電流的乘積，得到電機(jī)的實(shí)際功率。

4.答案：根據(jù)步驟（2）的觀察結(jié)果，給出具體的控制系統(tǒng)穩(wěn)定時間ts。

解題思路：通過觀察階躍響應(yīng)曲線，確定系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時間。

5.答案：根據(jù)步驟（2）的計算結(jié)果，給出具體的反饋控制系統(tǒng)誤差e。

解題思路：通過計算期望輸出與實(shí)際輸出的差值，得到系統(tǒng)誤差。七、綜合應(yīng)用題1.分析一個機(jī)械工程自動化系統(tǒng)中的傳感器、執(zhí)行器、控制系統(tǒng)等組成部分的作用和關(guān)系。

解答：

傳感器的作用和關(guān)系：

傳感器是自動化系統(tǒng)的“感官”，負(fù)責(zé)檢測和獲取外部環(huán)境或被控對象的物理量，如溫度、壓力、位移等。傳感器將非電信號轉(zhuǎn)換為電信號，以便控制系統(tǒng)進(jìn)行處理。其作用在于提供系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù)輸入。

關(guān)系：傳感器與控制系統(tǒng)之間通過信號線連接，傳感器的輸出信號被控制系統(tǒng)接收并處理。

執(zhí)行器的作用和關(guān)系：

執(zhí)行器是自動化系統(tǒng)的“效應(yīng)器”，負(fù)責(zé)將控制系統(tǒng)的信號轉(zhuǎn)換為實(shí)際的物理動作，如電機(jī)啟動、閥門開關(guān)等。執(zhí)行器的作用在于實(shí)現(xiàn)控制指令，控制被控對象的狀態(tài)。

關(guān)系：執(zhí)行器接受控制系統(tǒng)的指令信號，根據(jù)指令動作，影響被控對象的物理狀態(tài)。

控制系統(tǒng)的作用和關(guān)系：

控制系統(tǒng)是自動化系統(tǒng)的“大腦”，負(fù)責(zé)根據(jù)傳感器提供的反饋信號，計算出控制策略，并發(fā)送指令給執(zhí)行器。控制系統(tǒng)包括控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

關(guān)系