一、系统建模，二、经典控制与现代控制，三、自动检测，四、过程控制，五、计算机控制，六、微机原理，七、电子技术综合，八、电机控制，九、专业英语名词

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一、系统建模

建模的方法

(1)机理建模（微分方程、传递函数、状态空间）

原理：根据过程的工艺机理，写出各种有关的平衡方程，由此获得被控对象的数学模型。

应用：首要条件是生产过程的机理必须已经为人们充分掌握，并且可以比较确切的加以数学描述。

(2)测试建模

原理：对过程的输入（包括控制变量与扰动变量）施加一定形式的激励信号，同时记录相关的输入输出数据，再对这些数据进行处理，由此获得对象的动态模型。

应用：一般只用于建立输入输出模型，它把研究的工业过程视为一个黑匣子

建模的步骤

(1)明确模型的目的和要求

(2)对系统进行一般语言描述

(3)弄清系统中主要因素及其相互关系

(4)确定模型的结构

(5)估计模型中的参数

(6)实验研究

(7)必要修改

动态建模和静态建模有什么区别

动态数学模型是输出变量与输入变量之间随时间变化的动态关系的数学描述

静态数学模型则是输出变量与输入变量之间不随时间变化情况下的数学关系

前者用于工业设计和最优化等；后者则用于各类自动控制系统的设计与分析，用于工艺设计和操作条件的分析和确定

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二、经典控制与现代控制

稳态与动态

稳态：此时系统没有受到任何外来扰动，同时设定值保持不变，因而被控变量也不会随时间变化，整个系统处于稳定平衡的工况。

动态：此时系统受到外来扰动的影响或者在改变了设定值后，原来的稳态遭到破坏，系统中各组成部分的输入输出量都相应发生变化，尤其是被控变量也将偏离稳态而随时间变化。

控制性能指标

评价标准：设定值发生变化或受到扰动后能否再控制器的作用下克服干扰并准确、平稳、快速的稳定下来。

衰减比——稳定程度

超调量——最大动态偏差

余差——反应控制精度

调节时间、峰值时间、上升时间——快速性，灵敏性

稳定性、可靠性

说说pid中p,i,d的作用。

P：KC增加能提高控制精度，但会使稳定程度变差

I：相当于静态增益无穷大，能消除余差，但使系统稳定性下降（引起相角滞后）

D：微分作用的增强（Td 增大），从理论上讲使系统的超前作用增强，稳定性得到加强。

主要适合于一阶滞后较大的广义对象，如温度、成份等。对于测量噪声较大的对象

则需要引入测量信号的平滑滤波

判断系统稳定性的几种方法？

劳斯判据、奈奎斯特判据、特征根在复平面上分布的情况

线性系统以及非线性系统常见的稳定性分析方法

线性：劳斯判据、奈奎斯特判据、特征根在复平面上分布的情况

非线性：相平面法、描述函数法、李雅普诺夫法

内部稳定和外部稳定的区别？

内部稳定的系统外部一定稳定; 外部稳定的系统不能保证内部稳定

稳定裕度的概念（幅值裕度、相位裕度）概念+物理意义

幅值裕度GM：当系统的开环相频特性为180度时，系统开环频率特性幅值的倒数

物理意义：当系统的开环增益增大为原来的GM倍时，闭环系统将处于临界稳定

相位裕度PM：系统开环频率特性为1时，系统开环频率特性的相角与180度的和

物理意义：当系统对频率为Wc的信号的相角滞后再增大PM度时，闭环系统将处于临界稳定。

方块图和信号流程图的比较，流程图不能用在什么场合

不能用在非线性场合，因为方块图中一个非线性环节可以用方块表示，而在信号流图中，每根信号线只能表示线性环节。

状态反馈是什么，在工程中有什么应用？

状态反馈：是将系统的每一个状态变量乘以相应的反馈系数，然后反馈到输入端与参考输入相加形成的状态反馈控制律。

输出反馈：是将系统的输出向量乘以相应的反馈系数，然后反馈到输入端与参考输入相加构成输出反馈律。

区别：1、状态反馈是信息系统的一种完全反映；而输出反馈则是系统信息的一部分或不完全的地反映。因而状态反馈能达到的性能，输出反馈则未必能达到。2、状态反馈不改变能控性，可能改变能观性；而输出反馈均不改变能控性和能观性。

控制系统能控能观的物理概念

能控性和能观性是现代控制理论中两个根本性的概念。它们是系统的两个基本结构特性，揭示了动力学系统关于内部的状态与系统输入、输出之间的关系。

能控性指的是控制作用u(t)影响系统状态变量x(t)的能力

能观性指的是由系统的输出y(t)反映系统的状态变量x(t)的能力

前者回答u(t)能否使x(t)作任意转移的问题；后者则回答能否通过y(t)的量来确定x(t)的问题

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三、自动监测

仪表的精度和等级概念分别表示什么？

准确度（也称精度或精确度）：仪表给出接近于真值的响应能力，它是判断仪表测量精

确性的主要指标。——用仪表满刻度相对误差略去百分号来确定。

准确度等级：根据国家统一划分的准确度等级，选其数值上最接近又比准确度大的准确

度等级作为仪表的准确度等级。其数值越小，仪表准确度越高，即测量误差越小。

一次仪表、二次仪表都是什么概念？有什么差别？

一次仪表：（就地显示仪表）现场仪表的一种。是指安装在现场且直接与工艺介质相接

触的仪表。如弹簧管压力表、双金属温度计、双波纹管差压计。热电偶与热电阻不称作

仪表，而作为感温元件，所以又称一次元件。

二次仪表：（远传式仪表）是仪表示值信号不直接来自工艺介质的各类仪表的总称。二

次仪表的仪表示值信号通常由变送器变换成标准信号。二次仪表接受的标准信号一般有

三种：①气动信号，0.02～0.10kpa②Ⅱ型电动单元仪表信号0～10mADC。③Ⅲ型电动

单元仪表信号受的标准信４～20mADC.也有个别的不用标准信号,一次仪表发出电信呈,

二次仪表直接指示,如远传压力表等.二次仪表通常安装在仪表盘上.按安装位置又可分

为盘装仪表和架装仪表。

温度检测的方法

接触式：热电偶、热电阻、玻璃管温度计、压力式温度计、双金属温度计

非接触式：全辐射温度计、红外温度计、光电温度计、比色温度计

流量监测的方法

直接法（也称容积法）&间接法（也称速度法）

节流式流量计（孔板，文丘里）、转子流量计、涡街流量计、涡轮流量计、电磁式流量计、超声波流量计、速度式流量计

物位检测的方法

静压式物位计、浮力式物位计、电容式物位计、超声波物位计、射线式物位计

压力检测的方法

液体式压力计：单管、U型管（流体静力学原理）

弹性式压力计：弹簧管压力表、波纹管差压计（弹性元件受力变形的原理）

物性型压力传感器：应变式、压阻式、压电式压力传感器（压力作用下，敏感元件某些物性发生变化）

电远传式压力仪表：力平衡式压力变送器、电容式压力变送器

0～20mA的一般能否改成两线制

两线制种的两线即是信号线又是电源线，而0~20mA不足以供电（应该4~20mA）

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四、过程控制

什么是前馈系统，有哪些应用场合

就是直接利用测量到的扰动量去补偿扰动对被控变量的影响。

这种方法只能用于扰动量可以测量的场合。

介绍一下均匀控制

均匀控制是指控制目的而言，它可以如下定义：

对于一套控制系统，它能充分利用储罐的缓冲将一个变化剧烈的流量变换成一个变化平缓的流量，这种控制系统称为均匀控制系统。

PID参数是怎么整定的？

(1)经验法

(2)临界比例度法：首先将控制器的积分作用和微分作用除去，对应于某一KC值作小幅度的设定值阶跃扰动以获得临界情况下等幅振荡，可得到临界振荡周期PU和临界比例增益，然后根据经验法计算即可。

(3)衰减振荡法：在一些不允许或不能得到临界振荡的地方。

(4)响应曲线法

串级系统的主、副控制器的设定值是怎么来的？

主控制器的设定值应该是根据期望达到的控制目标来手动设定的；副控制器的设定值则是来自于主控制器的输出。~~

串级系统的主、副控制器的参数如何整定？

Step 1: 先断开主回路，按单回路方式整定副调节器的PID参数。

Step 2: 在主调节器为“手动”、副回路闭环的情况下，测试得到主回路广义对象的动态特性与相应特征参数。

Step 3: 采用单回路调节参数的工程整定法（如动态响应法），确定主回路的PID参数。

串级有几个执行器？副回路设定值从哪里来？

一个执行器；副回路的设定值来自于主控制器的输出值。

简单说说选择控制系统，并与单回路比较。

定义：

选择性控制系统：凡是在控制回路中引入了选择器的系统都可以称为选择性控制系统。

超驰控制是选择性控制的一种，又称为约束控制。

超驰控制特点：被控变量类型不同，通常有两个以上的控制器，主要用于设备软保护。

区别：

超驰控制（选择控制）有2个被控变量，1个操纵变量；并根据重要性用1个操纵变量

控制其中的1个被控变量。

控制阀有哪几种特性？

流量特性：直线、等百分比、抛物线、快开

控制阀选型

从保证控制质量的角度，除了选择阀的类型外，还包括

(1)阀口径的选择：阀口径的选择是流通能力的正确计算来确定的。

(2)确定气开与气关（已有一种保位阀）

(3)流量特性选择

执行器的两个机构的选择

执行机构：气动、电动、智能式

调节机构：正作用、反作用

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五、计算机控制

为了提高滤波性能，常采用模拟和数字滤波相结合的方法，请举例说明数字滤波的方法有哪些？

答：数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰在有用信号中的比重。

算术平均值法：适用于周期性干扰。

中位值滤波法，限幅滤波法适用于偶然的脉冲干扰

惯性滤波法适用于高频及低频的干扰信号。

加权平均值滤波法适用于纯时延较大的被控对象。

请解释什么叫“不完全微分”？

答：标准的PID控制算式，对于具有高频扰动的生产过程，微分作用响应过于灵敏，容易引起控制过程振荡，降低调节品质。为了克服这一缺点，同时又要使微分作用有效，可以在PID控制输出串联个一阶惯性环节，这样组成了不完全微分控制器。

请解释什么叫“外部干扰”和“内部干扰”？

答： 外部干扰指那些与系统结构无关，而是由外界环境因素决定的；主要是空间电或磁的影响，环境温度，湿度等气候条件等等。

内部干扰是由系统结构、制造工艺等决定的；主要有分布电容，电感引起的耦合感应，电磁场辐射感应，长线传输的波反射，多点接地造成的电位差引起的干扰等等。

在抗干扰设计中，普遍采用光电耦合器，问光电耦合器在其中具体起什么作用？选择光电耦合器应注意哪两个基本特性？

答： 起到了抑制共模干扰的作用。就是两根在一起的线上感应的干扰电平相位相同幅度相同。这个时候如果两根线的对地阻抗不同，就会在这两根线上面产生干扰电压差，就会产生干扰现象。但是如果两个电路完全不共地，就可以在另一个线路里面做出平衡度高于前端，干扰电平就不会传导到后端电路了。光耦的作用就是基于这个原理。

两个基本特性：带宽？？

一般说来，软件一经设计、调试与修改，付诸实用并验证是正确的，则其可靠性要优于硬件。因此，尽量用软件替代硬件功能。这种说法是否正确？为什么？

答：不正确。一个系统不受干扰是不可能的，干扰分为外部干扰和内部干扰。软件抗干扰是以CPU的开销为代价的，影响到系统的工作效率和实时性。硬件措施做得恰当，可以将绝多数干扰拒之门外。

请解释什么叫“积分饱和”？

答：如果执行机构已经到极限位置，仍然不能消除静差时，由于积分作用，尽管PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作，这就叫积分饱和。

积分饱和将增加系统的超调量和调整时间。
抗积分饱和：(1)当控制器输出达到额定的上、下限值后，切除积分作用，保留比例作用(P)，构成PI-P控制器。这样在偏差减小时，控制器输出能更快脱离上限或下限值；
(2)在数字PID控制算法中，采用增量型或速度型算法，每次计算出应调整的增量值Δu或变化速度Δu/Δt，当控制作用量将超过额定上下限值时，则保持在上限值或下限值。这样，一当偏差减小或改变正、负极性时，控制器输出能更快脱离上限值或下限值。

简述采样定理，分析它有什么重要意义？

答：当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时，即：fs.max>=2fmax,则采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息，一般取2.56-4倍的信号最大频率；采样定理又称奈奎斯特定理。
采样定理是为了保证可以从采样信号中无失真的恢复出原来的信号。

简述软件抗干扰的措施有哪些？

答：常用的软件抗干扰技术是数字滤波技术，开关量的软件抗干扰技术，指令冗余技术，软件陷阱技术等。

分析PID控制中参数Kp、TI、TD对系统性能的影响。

答：Kp增大比例系数Kp一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调，并产生振荡，使系统稳定性变坏。

Ti有利于减小超调，减小振荡，是系统更加稳定，但是系统静差的消除将会变慢。

TD有利于加快系统响应，是超调量减小，稳定性增加，但系统对扰动的抑制能力减弱，对扰动有较敏感的响应。

试指出系数Kp、KI、KD在PID调节器中的作用，它们对系统的性能有何影响？

答：Kp增大比例系数Kp一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调，并产生振荡，使系统稳定性变坏。

Ki，只要系统中存在误差，积分作用就不断的积累，输出控制量以消除误差。积分作用太强会使系统超调加大，甚至使系统振荡。

KD，微分作用可以减小超调量，克服振荡，是系统的稳定性提高，加快系统的响应时间。

在数字PID算法中，如何确定采样周期？

答：首先要考虑采样定理。其次要考虑其他因素：加到被控对象的扰动频率，被控对象的特性，执行机构的类型，控制算法的类型，控制回路数、对象所要求的控制质量。

用计算法或经验法确定采样周期。

采样周期T不能太大也不能太小，T太小时，一方面增加了微型计算机的负担，不利于发挥计算机的功能，另一方面两次采样间的偏差变化小，数字控制器的输出值变化不大。T太大了，就会超过采样定理规定的上限值，采样会出现失真。

什么叫数字滤波？数字滤波与模拟滤波相比有什么突出优点？

答：数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰在有用信号中的比重。

有以下几个优点：数字滤波是程序实现的，不需要增加硬件设备，所以可靠性高，稳定性好。数字滤波可以对频率很低的信号实现滤波，克服模拟滤波器的缺陷。数字滤波器可以根据信号的不同，采用不同的滤波方法或滤波参数，具有灵活、方便的特点。

工业控制机与普通PC机有何区别？

答：工业机与普通的PC相比：1可靠性高和可维修性好2环境的适应能力强。

3控制的实时性要求高4完善的输入输出通道5丰富的软件

如何选择A/D转换器？

答：要考虑AD转换器的几项指标：转换时间、分辨率、线性误差、量程和对基准电源的要求。除此之外还要考虑A/D输出的方式、A/D芯片对启动信号的要求以及它的稳定性和抗干扰能力。

数字量输入接口与输出接口有何差别？

答：数字量输入接口，输入要进行缓冲作用，数字量输出接口，对状态输出信号要进行锁存。

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六、微机原理

什么叫同步通信方式？异步通信方式？它们各有什么优缺点？

答：串行通信有两种工作方式：异步通信和同步通信。

异步通信的数据格式：1个起始位，5~8位数据位，1个奇偶校验位，1、1.5或2个停止位。不需要同步信号，硬件连接简单，被广泛采用。

同步通信在发送端和接收端之间要用时钟来实现同步，在相同波特率的前提下，同步通信所传输的数据量要大于异步通信所传输的数据量。

同步通信方式和异步通信方式。

同步通信方式要求通信双方以相同的时钟频率进行，而且准确协调，通过共享一个单个时钟或定时脉冲源保证发送方和接收方的准确同步，效率较高；

异步通信方式不要求双方同步，收发方可采用各自的时钟源，双方遵循异步的通信协议，以字符为数据传输单位，发送方传送字符的时间间隔不确定，发送效率比同步传送效率低。

若某个微处理器有20条地址总线和16条数据总线，问存储器空间有多大？经由数据总线可传送的带符号数的范围是多少？

答：总存储空间为2的20次方，即1M。范围为 -32767~+32767。

简述8086CPU的最小方式和最大方式，并说明它们之间有什么不同？

答：最小模式中，系统所需要的控制信号全部由8086CPU本身提供

最大模式中，系统所需要的控制信号由总线控制器8288提供。

CPU的管脚MN/MX管脚接高电平时，构成最小模式；接低电平时，构成最大模式。

CPU和接口之间有哪几种传送信息的方式？在CPU与外设交换信息的过程中，这些方式各自的适用范围是什么？

答：有两种通信方式：程序控制方式和直接存储器存取，即DMA方式。

程序控制方式又分为三种：同步传输方式，异步传输方式和中断方式。

同步传输方式特点是外设可以处于CPU的控制之下。

异步传输方式应用于慢速的外设与CPU传输数据，但是CPU的利用率不高。

中断方式提高CPU的利用率。

DMA方式应用于高速的外设或成块交换数据的情况。

全双工和半双工通信的区别何在？在二线制电路上能否进行全双工通信？为什么？

答：单工数据传输只支持数据在一个方向上传输；
半双工数据传输允许数据在两个方向上传输，但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信；
全双工数据通信允许数据同时在两个方向上传输，因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力。

RS-232C的逻辑电平是多少？

答：在数据线TXD和RXD上 逻辑1：-15V~-3V；逻辑0：+3V~+15V

在控制线和状态线上 信号有效：+3V~+15V；信号无效：-3V~-15V

RS-232C的EIA电平与微机的逻辑电平（TTL电平或CMOS电平）不兼容，两者间需要进行电平转换。

请解释什么叫“总线”？总线分哪几类？各类总线的应用场合是什么？

答：总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接.

系统总线包含有三种不同功能的总线，即数据总线DB（Data Bus）、地址总线AB（Address Bus）和控制总线CB（Control Bus）。“数据总线DB”用于传送数据信息, 数据总线是双向三态形式的总线;地址总线AB”是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器或I／O端口，所以地址总线总是单向三态的;“控制总线CB”用来传送控制信号和时序信号

8086的I/O寻址空间为多少？

答：8086的地址线是20位，2的20次方就是1MB。

高级语言、低级语言与机器语言有何区别？

答：机器语言是直接用二进制代码指令表达的计算机语言，计算机可以直接识别，不需要进行任何翻译，执行速度快。但是可读性差，不便于交流与合作，同时可移植性差，重用性差。低级语言更接近于机器指令，经过编译器的转换可以转换成机器语言，执行速度较快。高级语言接近算法语言，易学、易掌握；高级语言远离机器语言，与具体的计算机硬件关系不大，因而所写出来的程序可移植性好，重用率高；高级语言为程序员提供了结构化程序设计的环境和工具，使得设计出来的程序可读性好，可维护性强，可靠性高

8086的寻址方式有哪些？

答：立即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对寻址，基址变址寻址，相对基址变址寻址。

8255A的PA口有几种工作方式？

答：有3种。方式0—基本输入/输出方式，方式1—选通输入/输出方式，方式2—双向选通输入/输出方式。

8253有什么作用？

答：8253是可编程定时/计数器接口芯片，一般用于软件定时和外部事件计数。

宏指令与伪指令的区别是什么？

答： 伪指令用于告诉汇编程序如何进行汇编的指令，它既不控制机器的操作也不被汇编成机器代码，只能为汇编程序所识别并指导汇编如何进行。

在汇编语言源程序中，有的程序需要多次使用，可以用一条宏指令代替来减少程序的书写。这条宏指令通过宏定义，再经过宏汇编产生所需的代码序列，然后将这些代码序列嵌在调用处。

比较21BCD码与十六进制码的异同 点；

答：十六进制码特点：基数为16，即有16个数码，0，1，2，到F；进制为“逢16进1”

21BCD码：用 4位二进制数码的10个码组，分别表示十进制数的0到9这十个状态

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七、电子技术综合

运算放大器的特点是什么？

答：运算放大器是一种高增益，高输入电阻，低输出电阻的放大器

两个基本特点是虚短与虚断

试叙述戴维南定理，并画出示意图。

答：一个含独立电源，线性电阻和受控源的一端口 ，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换，此电压源的电压等于一端口的开路电压，电阻等于一端口的全部独立电源置零后的输入电阻

试叙述理想运算放大器 虚断 和 虚短 的概念。

答：虚断：指倒向端和非倒向端的输入电流均为零

虚短：对于公共端倒向输入端的电压和非倒向输入端的电压相等

对于一阶电路，试叙述零状态响应和零输入响应的概念。

答：零输入响应就是动态电路在没有外施激励时，电路中动态元件的初始储能引起的响应

零状态响应就是电路在零初始状态下（动态元件初始储能为零）由外施激励引起的响应

叙述一阶电路阶跃响应和冲激响应的概念。

答：一阶电路对于单位阶跃函数输入的零状态响应称为阶跃响应

电路对于单位冲激函数输入的零状态响应称为冲激响应

正弦交流R、L、C串联电路发生谐振的条件是什么？这时电路的总等效阻抗与不谐振时的总等效阻抗相比时增大，还是减小？

答：条件是电路的总阻抗虚部等于0，即Im[Z(jw)]=0,这时电路的总等效阻抗与不谐振时的总等效阻抗相比时减小

R、L、C正弦交流并联电路发生谐振的条件是什么？称为电流谐振还是电压谐振？

答：条件是输入导纳最小，即Im[Y(jw)]=0，称为电流谐振

影响供电线路功率因数的根本原因是什么？

答：是用电器感性负载的原因造成的
使得有部分电流和电压在电相位角上产生差异，使得电压的向量超前于电流向量，导致无功功率的产生

请解释什么叫“量化”？

答：AD转换过程分为采样、保持、量化、编码4个过程

采样是将时间上、幅值上都连续的模拟信号,在采样脉冲的作用,转换成时间上离散(时间上有固定间隔)、但幅值上仍连续的离散模拟信号。

采样电路每次取得的模拟信号转换为数字信号需要一定的时间，为了给后续的量化编码过程提供一个稳定值，每次取得的模拟信号必须通过保持电路保持一段时间。

量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时采样值用最接近的电平值来表示。

什么是DAC的分辨率？分辨率与什么有关？

答：DAC分辨率表示当输入数字量变化1时，输出模拟量变化的大小，它反映了计算机数字输出对执行部控制的灵敏程度，分辨率=满刻度值处以2的N次方，它与其位数N和满刻度值有关

A/D转换有哪几种形式？

答：AD转换有并行比较型，逐次逼近型，积分型，计数型，电压/频率型（V/F）

卡诺图的作用是什么？

答：卡诺图是一种描述逻辑函数的方格矩阵，它是按一种相邻原则排列而成的最小项方格图，利用相邻不断合并原则，使逻辑函数得到化简

设计一个十进制计数器最少需要多少个D触发器？

答：4个。

数据采集系统中，常常在输入通道设置数据放大器，问数据放大器在其中起什么作用？选择数据放大器有什么要求？

答：数据采集系统中，经过传感器或敏感元件转换后输出的信号一般很微弱，难以直接用来显示，控制或AD转换。为此，测量电路往往需要设置线性放大环节。

要求：（1）输入阻抗应该远大于信号源内阻，防止因放大电路的负载效应造成偏差。

（2）抗共模电压干扰能力强。（3）在预定的频带宽度内有稳定准确的增益、良好的线性、输入漂移和噪声应足够小以保证要求的信噪比，从而保证放大电路输出性能稳定。（4）能附加一些适应特定要求的电路。

晶闸管的导通条件是什么？

答：阳级加正向电压，门极加触发脉冲。

或当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下才能导通

续流二极管的作用是什么？

答：续流二极管都是并联在线圈的两端，线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压。当反向电压高于原件的反向击穿电压时，会把原件如三极管等损坏。续流二极管并联在线圈两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉。丛而保护了电路中的其它原件的安全。

在实际应用中能否把标称值相同的干电池并联使用？为什么？

答：看需要情况。

标称值相同的电池并联，最大输出电流可达到单节的2倍，但电压不变 用于带大电流用电器使用 ；串联，最大输出电流不变，但端电压上升为2倍 ，用于高供电电压用电器使用

但是： 因为不同电池内电阻和端电压可能有差异，所以并联使用时可能在电池之间形成环流，浪费电。但如果要提高输出电流，也只能这样作了，所谓鱼与熊掌不可兼得

在家用照明电路中，常用的灯泡标有额定功率W（瓦）是功率大的电阻大，功率小的电阻小吗？

答：应该是功率大的电阻小，功率小的电阻大（注意额定电压一定）

试叙述具有互感耦合的两个线圈的同名端的判别方法。（举出一种即可）

答：从实用的角度，有两个方法：
1.看线圈导线的绕向。绕线方向一致时，两个头端为同名端，两个尾端也是同名端；
2.看不出绕向时可以测试。一节干电池和一个万用表的直流电压档（档位可以试一下，能看出表针摆动方向就行）。
测试方法：
万用表两个表笔接好一个线圈的两个端头；在另一个线圈，电池负极接一个端头，正极去碰另一个头，观察表针的摆动方向，正向摆动时，红表笔接的头和电池正极接的头为同名端，反摆时黑表笔接的头和电池正极接的头是同名端。

互感元件的两个线圈顺接串联和反接串联，所得等效电感相同吗？为什么？

答：“顺接串联”和“反接串联”所得的等效电感不相同。顺接时两个线圈产生的磁通相加；而“反接”时则相减。顺接时的等效电感大于“反接”时的等效电感。

在正弦交流电路中，三相四线制的中线上能够安装保险丝吗？为什么?

答：不能。在三相中负载平衡时中线才没有电流通过，但负载不平衡时，中线上的电流是很大的

试说明如何用一个万用表（电阻挡）判断一个晶体管是NPN型还是PNP型的，以及如何确定e、b、c三个极？

答：只标志不清的晶体管三极管，可以用万用表判断它的极性，确定它是硅管还是锗管，并同时区分它的管脚。对于一般小功率管，判断时一般只宜用Rx1K档.步骤如下：
1. 正测与反测 将红黑表笔测晶体管的任意两脚电阻，再红黑表笔互换仍测这两脚电阻，两次测量电阻读数不同，我们把电阻读数较小的那次测量叫正测，我们把电阻读数较大的那次测量叫反测。
2. 确定基极 将晶体管三只管脚编上号1.2.3. 万用表作三种测量,即1-2， 2-3，3-1，每种又分正测和反测。这六次测量中, 有三次属正测， 且电阻读数各不相同。找出正测电阻最大的那只管脚，例如1-2，另一支管脚3便是基极。这是由于不论管或管，都为两个二极管反向连接而成（如附图）。发射极，集电极与基极间的正测电阻即一般二极管正向电阻，很小。当两表笔接集电极和发射极时，其阻值远大于一般二极管正向电阻。
3. 判别极性 黑表笔接已确定的基极，红表笔接另一任意极，若为正测，则为NPN管，若为反测，则为PNP管。这是因为黑表笔接万用表内电池正端，如为正测，黑表笔接的是P端，晶体管属NPN型。如为反测，黑表笔接的是N端，晶体管属PNP型。
4. 确定集电极和发射极对集电极和发射极作正测。在正测时，对NPN管黑表笔接的是集电极，对PNP管，黑表笔接的是发射极。这是因为不论正测或反测，都有一个PN结处于反向，电池电压大部分降落在反向的PN结上。发射结正偏，集电结反偏时流过的电流较大，呈现的电阻较小。所以对NPN管，当集,射间电阻较小时，集电极接的是电池正极，即接的是黑表笔。对PNP管，当集，射间的电阻较小时，发射极接的是黑表笔。

在A、B、C三个二极管，测得它们的反向电流分别是2mA、0.5mA、5mA，在外加相同数值的正向电压时，电流分别10mA、30 mA、15 mA，比较而言哪个二极管性能最好？

答：二极管的两个重要参数：漏电流和正向电流 。漏电流是二极管承受负压时流经的电流，越小越好。正向电流是二极管承受正压是流经的电流，越大越好

所以上面A B C 三个二极管中B的反向电流0.5A - 最小 ，正向电流30ma - 最大，是性能最好的一个

直接耦合放大电路能放大直流信号

阻容耦合放大电路能放大交流信号

有一个两端元器件，如何用万用表判断它是一个电阻、电容、普通二极管？

答：用万用表的欧姆档分别正反测量这个两端元器件

两次示数一样的就是电阻；一次示数大，一次示数小的是普通二极管；二次示数几乎都是无穷大的是电容。

负反馈对放大器性能有何影响？

答：1，稳定放大倍数，2，改变输入电阻和输出电阻，3，展宽频带4减小非线性失真

解释非线性电阻。它满足欧姆定律吗？电容和电感在电路中起什么作用？

答：如果电阻的伏安特性不是通过原点的直线，此电阻称为非线性电阻，不满足欧姆定律，电容和电感在电路中起储能作用

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八、电机控制

什么叫直流电机的铭牌数据？请列举出5个以上的铭牌数据。

答：直流电机的铭牌数据指直流电机的额定数据。电机的铭牌，固定在电机机座的外表面上，供使用者参考。一般包括：额定容量，额定电压，额定电流，额定转速，励磁方式和额定励磁电流、额定功率、额定转矩。

按照励磁方式，直流电机有哪几种类型？各有什么特点？

答：按励磁方式，直流电机分为

1他励直流电机。励磁电流由其他电源单独供给

2自励直流电机。其中又分为并励直流电机，串励直流电机，复励直流电机。

作为并励发电机，是电机本身发出的端电压供给励磁电流，作为并励电动机，励磁绕组与电枢共用同一电源，与他励直流电动机没有本质区别。

串励直流电机，励磁绕组与电枢回路串联，电枢电流也就是励磁电流。

复励直流电机，励磁绕组分为两部分。一部分与电枢回路串联，一部分与电枢回路并联。

什么叫恒转矩负载？

答：恒转矩负载就是指负载转矩与转速无关的特性，即当转速变化时，负载转矩保持常值。

什么是恒功率负载？

答： 恒功率负载：在不同的转速下，负载转矩基本上与转速成反比，但功率基本不变，此时负载转矩与转速的特性为恒功率负载特性。

什么是电动机的机械特性和负载转矩特性？为什么常常把它们绘制在一张图上？

答：电动机的机械特性是指电动机的转速与转矩的关系n=f(T)

在运动方程式中，阻转矩（或称负载转矩）与转速n的关系，即为生产机械的负载转矩特性

在生产机械运行时电动机的机械特性和负载转矩特性是同时存在的，为了分析电力拖动的运行问题，可以把它们绘制在一张图上

根据测速发电机的职能，对它的性能有什么要求？

答：异步电动机的转速表达式:n=(1-s)*60*f/p
n--转速，s--转差率，f--电源频率，p--电机极对数 ，由此可见，改变s、f、p当中的任何一个都可以对电机调速
鼠笼式异步电动机通常采用改变极对数、频率来调速
绕线式异步电动机通常采用改变转差率来调速

什么是能耗制动、反接制动和回馈制动，请简述其特点。

答： 1．能耗制动：当电动机的定子绕组从交流电源上切断，并把它的两个接线端立即接到直流电源上(Y接时，接入二相定子绕组；△接时，接入一相定子绕组)，直流电流在定了绕组中产生一个静止磁场。由于机械惯性，转子仍在转动，于是转子绕组中感生电动势，并产生感应电流，电机处于发电状态，其电磁转矩与转子旋转方向相反，起到制动作用。
2。反接制动：反接制动是将正在运行的电动机电源相序突然反接，使旋转磁场的旋转方向同转子实际旋转方向相反，此时的电磁转矩起到制动转矩的作用。
3。回馈制动：回馈制动主要用在起重设备的异步电动机上。当重物下降时，首先将电动机按下降的方向接电，在重力力矩作用下，转子转速大于同步转速，因此转子导体中感应电势的方向改变了，转子电流的方向也随之改变。这时电磁转矩方向与转子旋转方向相反，起到制动作用。
4。机械制动(抱闸制动)：所谓机械制动，就是利用外加的机械作用使电动机转子迅速停止旋转的一种方法，通常是利用电磁机械产生的制动力。

什么是静差率？调速的技术指标静差率反映电动机的什么特性？

答：静差率：在一条机械特性上运行时，电动机由理想空载加到额定负载所出现的转速降落与理想空载转速之比。调速的技术指标静差率反映其相对稳定性的程度。

电机的机械特性越硬，则静差率越小，相对稳定性就越高

星形--三角形启动是一种什么启动方式？为什么？

答： 星形--三角形启动是一种减压启动方式，启动时连接成星形的定子绕组电压与电流都只有三角形时的根号下三分之一，连接成星形启动时的线电流也只有三角形时的三分之一启动转矩降到直接启动时的三分之一

直流电机常用的数学模型由哪几个典型环节构成？输入量是什么？输出量又是什么？

答：直流电机常用的数学模型由积分环节，惯性环节组成。输入量是施加在电枢上的电压，输出量是转速

控制电机与一般旋转电机在什么方面有不同点？为什么？请举例说明。

答：控制电机与一般旋转电机在设计构造精度及工作环境和驱动电源都上不同!
控制电机多是频受指令可逆性间断工作!(包括直线电机)而一般旋转电机多是
单指令连续工作!如步进电机工作十分精确，像电风扇的电机就是连续工作。

在变频调速中，低频时应采取什么措施？

答：采用电动势频率比为恒值的控制方式，即必须同时降低电动势

晶闸管与晶体三极管有区别吗？它们的工作原理是什么？

答：有区别 晶闸管导通的条件是阳极加正向电压，门极加出发脉冲。

晶闸管导通的原理可以 用双晶体管模型来解释，晶闸管内部是PNPN四层半导体结构，四个区形成三个PN结，通过其门极只能控制其开通，不能控制其关断，是一种控制器件

晶体三极管有两个PN结，有电流放大作用，其工作在放大状态的外部条件是发射结正偏且集电极反向偏置

什么是电机的可逆原理？接在直流电源上运行的直流电机,如何判别它是运行在发电状态还是运行在电动状态？

答：同一台电机既能做电动机又能做发电机运行的这种原理称为可逆原理

电流流向电源是发电，流出是电动

直流电机中换向器的作用是什么？无刷直流电机是怎么回事？

答：在直流电动机中，它的作用是将电刷上所通过的直流电流转换为绕组的交变电流

在直流发电机中，它的作用是个将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势。

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。

简述在转速电流双闭环调速系统中转速调节器的作用。

答：转速调节器的作用：

1，它是调速系统的主导调节器，它使转速很快跟随给定电压变化，稳态时可 减小转速误差。2，对负载变化起及时抗扰作用。3，其输出限幅值决定电动机允许的最大电流

简述在转速电流双闭环调速系统中电流调节器的作用。

答：电流调节器的作用：

1，作为内环的 调节器，在 转速外环的 调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压变化。

2，对电网电压的波动起及时抗扰作用。

3，在 转速动态过程中，保证获得电动机允许的最大电流，从而加快动态过程。

4，当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用

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九、专业英语名词

torque，就是扭矩的意思

Self-Regulating Processes自衡过程

Non-Self-Regulating Processes非自衡过程

Proportional-Integral-Derivative 比例积分微分PID

programmable logical controller可编程逻辑控制器PLC

Cascade Control System串级控制系统
Artificial Intelligence 人工智能AI

MTBF（mean time between failure）平均无故障时间

Override Control 超驰控制 -也称- Constraint Control约束控制

Selective Control 选择控制

（Controlled Variable - CV）被控变量/受控变量

(Setpoint - SP, Setpoint Value - SV )l设定值/给定值

Single-loop PID (单回路PID控制)

Cascade Control (串级控制), 基本PID控制

Ratio Control (比值控制),

Override or Selective Control (超驰或选择控制）

Feedforward Control (前馈控制)

Dead-time Compensation (纯滞后补偿)

Decoupling (解耦) 先进控制（APC）

Predictive Control (预测控制）

Adaptive Control (自适应控制)

敏感元件（sensor）信号的变换

l 传感器（transducer）信号的变换及处理

l 变送器（transmitter）标准信号输出

l 被测参数（measured)（输入量） 检测仪表相关术语

l 待测参数（parameter to be measured）（输出量）

l 直接测量（direct measurement）（输出量＝输入量）

间接测量（indirect measurement） （输出量！＝输入量）

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常用控制算法

PID类（包括：单回路PID、串级、前馈、均匀、比值、分程、选择或超驰控制等），

特点：主要适用于SISO系统、基本上不需要对象的动态模型、结构简单、在线调整方便。

APC类（先进控制方法，包括：解耦控制、内模控制、预测控制、自适应控制等），

特点：主要适用于MIMO或大纯滞后SISO系统、需要动态模型、结构复杂、在线计算量大。