《智能控制技术》题库

一、选择题（合计200题） 20题，每题1分，共20分二、填空题（合计200题）20题，每题1分，共20分三、问答题（合计50题） 5题，每题4分，共20分四、综合题（合计30题） 3个任务，共40分

第一套一、选择题（20题，每题1分，共20分）以下不属于控制理论的发展历程的是（）。自动控制理论阶段现代可控制理论阶段智能控制理论阶段手动控制理论阶段下列哪个不是智能控制的应用领域？（）机器人控制交通控制家用电器控制化工过程控制下面不属于自动控制系统的是（）。被控对象主控对象检测装置执行机构（）不属于PLC程序存储器只写存储器可电擦除存储器随机存储器只读存储器（）不属于控制过程。被控对象被控量控制者控制装置（）监测系统的反馈信号，根据反馈信息对控制算法进行调整，以实现更精确的控制。执行控制算法监测和调整输入控制信号输出控制信号下面不属于控制算法的原则的是（）。基于规则基于模型基于深度学习基于机器学习在过程设备测试中，（）是用来评估设备稳定性的重要指标？最大值波动范围最小值平均值以下不属于控制系统的组成部分的是（）。存储器控制器输出输入PID控制中不包括（）。比例控制积分控制惯性控制微分控制PD控制规律的特点是（）。输出量与输入量的偏差的微分成正比输出量与输入量成正比输出量与输入量的偏差成正比输出量与输入量的偏差的积分成正比（）不属于伺服系统的反馈装置。编码器光电开关霍尔传感器图像采集器工业4.0是哪个阶段？（）。第一次工业革命第二次工业革命第三次工业革命第四次工业革命在EtherNet/IP分组结构图不包括（）。以太网路由器选择因特网协议CIP封装（）不属于数据采集系统。控制器控制硬件变送器测量硬件PLC控制系统中的I/O模块是（）中央处理器/存储器模块电源模块输入/输出模块通信模块先进制造模式的基础是（）。创新、协同、绿色自动化、柔性化、精益化开放、共享数字化、网络化、智能化（）不是智能制造系统的特点。高度自动化可实时监控和预警可根据数据调整生产参数无需人工干预制造自动化系统主要涉及哪些方面？（）加工制造、物料存储和运输质量控制、生产计划和调度设备维护、数据管理和分析以上都是制造信息系统的集成和定制化方法不包括（）。数字化集成中间件和集成平台标准化集成定制化集成二、填空题（20题，每题1分，共20分）控制理论的发展历程可分为三个阶段，先后分别为、、。连续信号经过可以转换成离散系统。动态过程包含了过程和过程。显示了系统对不同频率输入信号的响应情况。使用仿真工具能够对设计的控制系统进行验证，通过模拟系统的情况，评估控制系统的。是PLC的核心，对PLC的整机性能起到决定性的作用。在控制过程中有被控对象、被控量、控制装置。在控制技术中，把工作的机器设备称为。智能控制系统可以用于医疗设备的和，例如手术机器人、医疗仪器等，提高手术精度和医疗效果。接收来自控制器的指令，并将其转化为实际行动，以调节过程中的各种参数。控制系统由、、和组成。智能建筑的总体架构由感知层、传输层和控制层组成，其中，智能传感器位于层。伺服系统的主回路是装置，将电网中的电能转化为电动机所需的交流电或直流电，并调节电动机的转矩大小。工业4.0的核心是。EtherNet/IP是一种建立在基础上的通信协议。构建PLC控制系统时，需要将相关的输出设备连接到PLC的端子，将相关的输出设备连接到PLC的端子。中国制造2025的目标是通过创新、升级和调整，提高中国制造业的整体竞争力和附加值。智能制造系统具有生产、数据、智能调度与优化、故障、质量、灵活生产与定制化以及供应链协同与管理等多种功能。制造自动化系统的设计和实施需考虑的环节有：设计、设计、传感器与执行器选择、数据采集与分析、人机界面设计、安全与可靠性考虑。根据设备的使用情况和制造商的建议，制定适当的计划，包括定期检查、清洁和保养等活动。信息系统的设计原则包括可用性、、、可扩展性、高效性、一致性和。三、问答题（5题，每题4分，共20分）请简述自动控制系统的品质要求。请简述控制的基本概念。请简述模糊控制的基本原理。简述PLC系统的组成。请简述智能制造系统在系统层级维度上定义及其具体划分。四、综合题任务1：上瓶机构气缸调整（5分）任务内容：调节上瓶机构的气缸调速阀，使上瓶机构能正常夹取瓶子放到流水线上并回到取瓶位。任务2：调速电机正反转调整（5分）任务内容：参照调速器菜单调节调速电机，使传送带正转。任务3：设备IP设置和串口参数修改（30分）任务内容：根据下表设置设备IP地址与串口参数。（1）根据下表，配置设备IP地址，使用考试机成功ping通其余设备的IP。（2）根据下列各表，使用485参数配置工具配置温湿度传感器1、温湿度传感器2、振动传感器的参数，并读取传感器采集到相应数据（温度、湿度、振动）。

第二套一、选择题（20题，每题1分，共20分）（）是自动控制理论历史上的实际应用。指南车指南针火药印刷术在智能控制中，专家系统主要用于（）。控制系统的优化设计控制系统的实时监控控制系统的故障诊断控制系统的仿真模拟下面不属于恒值控制系统的是（）。恒温控制系统恒压控制系统恒速控制系统变速控制系统（）用于固定各种模块，并完成模块间通信。电源模块输出模块机架功能模块（）不是智能控制研究的对象具有的特点。数学模型具有不确定性被控对象繁多复杂系统非线性程度高任务要求复杂难解（）将计算得到的控制信号发送给执行器或其他设备，以实现系统的控制。输出控制信号监测和调整接收输入信号执行控制算法（）用于与其他设备或系统进行通信，以实现更高级的控制功能。反馈机制输出接口执行器通信接口在进行过程设备测试时，通常采用（）来测量设备的效率？比较测量法间接测量法直接测量法计算法下面不属于控制系统的调节方法的是（）。比例控制惯性控制积分控制微分控制P控制器在控制过程中，主要依据（）来调整控制量。误差信号设定值控制量本身输出量的反馈信号在PD控制规律中，微分项的作用主要是（）。增加系统的稳定性增加系统的快速性减小系统的超调量与输入量的微分成正比（）不属于伺服系统的组成部分。放大装置补偿装置控制装置检测装置工业4.0的核心是（）。自动化人工智能信息化物联网EtherNet/IP协议的特点是（）。面向连接的可靠的传输层协议基于主从式通信的串行通信协议支持多种传输速率和传输介质专为工业自动化应用设计的通信协议（）不属于数据采集系统的测量硬件。数模转换器数字输入模拟输出计数器PLC控制系统由哪几部分组成？（）电源、中央处理单元、输入输出接口电路、存储器电源、编程器、输入输出接口电路、存储器电源、微处理器、输入输出接口电路、存储器电源、中央处理单元、输入输出接口电路、存储器、通信接口先进制造模式的核心是（）。创新、协同、绿色数字化、网络化、智能化开放、共享自动化、柔性化、精益化智能制造系统的发展面临哪些挑战？（）缺乏专业人才法律法规限制高昂的设备成本技术更新速度慢以下（）不是制造自动化系统的优点？降低人工成本提高生产效率增加生产安全风险保证产品质量制造信息系统的关键成功因素不包括（）。前期用户需要的分析技术选择和创新充分的用户参与和培训合理的系统架构和设计二、填空题（20题，每题1分，共20分）2023年成都大运会的颁奖礼仪机器人“蓉宝”体现了的实际应用。对于控制系统来说，0型系统和Ⅰ型系统的稳态误差ess=。闭环频率特性曲线的特征量中，反映了系统的相对稳定性。自动控制系统的工作原理是通过感知被控对象的状态或参数，并将这些信息传递给控制器。PLC的全称为。在梯形图语言中，代表逻辑输入条件，一般代表逻辑输出结果。智能控制系统的应用体现在控制生产线上的机器人、传送带、机械臂等设备，实现自动化生产和优化生产效率。加热器执行器可以通过调节加热器的功率或改变加热器的温度设定来响应的指令。在控制系统中，被控对象根据进行相应的调节。手术机器人是控制系统在医疗设备在的重要应用，为主机机器人提供动力的核心组件为。伺服系统的功率驱动装置的核心部分用于接收控制信号。随着工业4.0的到来，生产过程的五大模块，包括原料、机械设备、工厂、运输和销售，从模式转变为存在的。EtherNet/IP可通过TCP/UDP端口和端口进行通信。PLC配备了，可使PLC实现与监视器、打印机、其他PLC、计算机等设备的通信。S7通信协议在TCP连接上后还需要进行次握手。先进制造模式通过人工智能和大数据分析等技术实现生产过程的决策和优化。智能制造系统能够通过监测设备状态和生产数据，利用智能算法进行和，提前发现和解决潜在故障，减少生产中断和维修成本。制造自动化系统的主要目标是生产效率、生产成本、产品质量和稳定性，同时人力资源的使用。一旦发生故障，采取措施，以减少停机时间。信息系统的设计流程可以大致分为以下几个步骤：、概要设计、详细设计、、、部署与上线、运维与维护。三、问答题（5题，每题4分，共20分）请说明自动控制系统时域分析的动态过程和稳态过程的区别。请简述人控制和机器控制的区别。请简述控制系统的基本概念。简述PLC控制系统的基本概念和特点。请简述智能制造系统在智能特征维度上定义及其具体划分。四、综合题任务1：上瓶机构气缸调整（5分）任务内容：调节上瓶机构的气缸调速阀，使上瓶机构能正常夹取瓶子放到流水线上并回到取瓶位。任务2：调速电机速度调整（5分）任务内容：将调速方式改成仅通过面板控制，同时调整速度为700，并且无法通过旋钮调节速度。任务3：配置工业网关（考试板），采集温湿度传感器1和2的温湿度数据（30分）任务内容：（1）根据下表设置串口参数。（2）读取温湿度传感器1和2的温度和湿度传感器的参数与数据，并通过工业网关在线监控，要求与实际值一致。（3）根据下表要求，将温湿度传感器1和2的温度与湿度数据上传到云平台。（考试机PC需安装为MQTT服务器，用户名为admin，密码为password）

第三套一、选择题（20题，每题1分，共20分）（）是自动控制理论历史上的实际应用。磁针水力鼓风机水运仪象台平衡环在智能控制中，通常使用哪种方法来处理不确定性？（）解析方法概率方法模糊逻辑方法统计方法下面不属于自动控制系统的品质要求的是（）。稳定性轻量性快速性准确性大、中型PLC一般采用（）结构。模块式一体式整体式单一式智能控制系统不能够实现的功能是（）。自学习自决策自适应自控制（）能根据输入信号和预设的控制策略，计算出相应的控制信号。执行控制算法输出控制信号接收输入信号监测和调整工业视觉系统主要用于以下哪个领域？（）医疗影像工业自动化生产线物流运输农业检测在过程设备测试中，（）是用来评估设备性能的重要指标？功率速度精度可靠性按照（），控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。输入信号是否为定值被控对象是否干扰影响控制装置是否由人工直接控制输出是否受到反馈信号的影响比例控制器的输出量在控制过程中如何变化？（）随着误差的减小而增大随着误差的减小而减小随着误差的增大而减小随着误差的增大而增大在PD控制中，微分项的系数如何影响控制器的性能？（）减小微分项系数可以减小系统的超调量增大微分项系数可以减小系统的超调量增大微分项系数可以增大系统的超调量减小微分项系数可以增大系统的超调量在步进电动机驱动电路中，脉冲信号经（）放大器后控制步进电动机励磁绕组电压放大器功率放大器电压跟随器电流放大器工业4.0的主要特点是（）。个性化定制集中化生产网络化协作标准化制造EtherNet/IP协议的传输层协议是（）。TCPARPICMPSPX（）不属于数据采集系统的控制硬件。计数器模拟输出控制开关数字输出PLC控制系统的主要优点是（）。体积小、重量轻编程简单、易掌握价格便宜、成本低维护方便、故障低先进制造模式的特征不包括（）。创新绿色协同智能智能制造系统的核心是（）。自动化生产机器人替代人工数据驱动的决策和控制先进的制造设备在制造自动化系统中，哪一个环节最重要？（）加工制造物料存储和运输质量控制数据管理和分析（）不属于制造信息系统的设计流程。需求分析概要设计需求评审详细设计二、填空题（20题，每题1分，共20分）中国古代的指南车和水运仪象台体现了的实际应用。指的是能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统。一阶微分环节的对数幅频特性曲线采用的方法绘制。自动控制系统通常由、、和组成。自动控制系统的处理部分由组成，负责对输入信号进行处理、分析和比较，从而产生相应的信号。可编程逻辑控制器是一种运算操作的电子系统，专为在工业控制环境下应运而生。按照智能控制系统的定义，其典型的原理结构可由六部分组成。是一种利用计算机视觉技术和图像处理算法来实现自动检测、识别和测量的技术。在复杂的过程控制系统中，控制器的主要功能包括、、。环控制系统的输出不受反馈信号的影响。视觉系统通过摄像头或其他视觉传感器获取环境中的信息。伺服系统的用于实时监测电机转速和位置的装置。工业4.0具有、、、、的特点。数据采集系统的基本功能之一是对进行测量。机器视觉系统中，的作用是以适当的方式将光线投射到被测物体上，辅助视觉成像，将被测物体的图像呈现出来。S7通信协议位于传输层之上，涵盖了层、层和层。先进控制策略的目标是提高系统的、适应系统和应对。智能制造系统可以通过分析和优化工艺、生产和物流来提高生产效率和质量。自动化技术利用各种工程手段和科学原理，将人的操作和干预减至最低，实现控制和生产。自动化表面贴装系统可以高速、精确地将电子元件贴装到上，大大提高了生产效率和质量。三、问答题（5题，每题4分，共20分）请简述PLC程序执行过程。请简述三元论的基本知识。请简述开环控制系统和闭环控制系统的区别。请简述工业机器人的组成。请阐述制造自动化系统的设计原则。四、综合题任务1：调速电机速度调整（5分）任务内容：将调速方式改成仅通过面板控制，同时调整速度为700，并且无法通过旋钮调节速度。任务2：光电开关调整（5分）任务内容：调整光电开关，使其调整为正常检测状态，没瓶体时红灯不亮，有瓶体时红灯亮。任务3：建立智能相机与工业网关（考试板）Modbus连接（30分）（1）根据下表，通过网关采集与设置智能相机的IP地址、子网掩码、端口号、以及当前拍照模式。（2）根据下表要求，将智能相机拍照的模式上传到云平台。（考试机PC需安装为MQTT服务器，用户名为admin，密码为password）（3）通过MQTT远程设置相机拍照模式，并在云平台获取到相应的信息，应与相机实际模式一致。

第四套一、选择题（20题，每题1分，共20分）下列不属于自动化装置的是（）。调节阀门被控对象或过程PLC控制器检测变送仪表下列哪个不属于智能控制的特征？（）自适应性自我学习鲁棒性远程控制下面不属于控制系统典型输入信号的是（）。高斯信号脉冲信号斜坡信号阶跃信号整体式PLC中的编程器和CPU间通过（）连接。通信接口输入接口ROM输出接口（）不是智能控制系统的特点。自适应性鲁棒性简易性高效性从传感器或其他设备获取系统的状态信息是（）应具备的功能。监测和调整接收输入信号执行控制算法输出控制信号工业视觉系统的核心组件是（）。显示器机械手臂控制器图像采集卡过程控制的目标是（）。提高工业生产的效率和质量让一切信息可视化实现生产过程的稳定性、高效性和可靠性检测和筛选产品缺陷下面不属于控制系统的性能指标的是（）。纠错能力响应时间鲁棒性稳定性比例控制器的输出量如何调整？（）根据设定值调整根据控制量本身调整根据误差信号调整根据输出量的反馈信号调整在PD控制中，比例项的系数如何影响控制器的性能？（）增大比例项系数可以减小系统的超调量减小比例项系数可以减小系统的超调量增大比例项系数可以增大系统的超调量减小比例项系数可以增大系统的超调量步进电机的步距角是由（）决定。转子齿数脉冲频率运行拍数转子齿数和运行拍数工业4.0对企业转型的影响是（）增加生产成本提高生产效率减少工作岗位降低产品质量Profinet协议是什么类型的协议？主从式串行异步半双工并行式同步全双工点对点式同步半双工广播式异步全双工（）不属于工业机器人系统的组成部分。控制部分传感部分机械部分接收部分PLC控制系统主要用于（）。过程控制运动控制数据采集和监控顺序控制（）不是先进制造模式的特点。鲁棒化智能化数字化自动化（）不属于工业网络标准。工业无线网络工业有线网络工业大数据工业网络融合制造自动化系统的组成部分不包括（）。传感器存储器执行器控制系统制造信息系统的设计原则包括（）、可靠性、安全性、可扩展性、高效性、一致性和可维护性。鲁棒性简单性可用性复杂性二、填空题（20题，每题1分，共20分）组成自动控制系统的基本环节（元件）有、、、、比较环节、放大环节、校正环节。系统指的是输入为按时间函数变化的给定信号的控制系统。线性系统稳定的充分必要条件如下：系统特征方程式的所有根，即闭环传递函数的极点，全部为负实数或具有负实部的共轭复数，即所有的极点均位于平面，即s平面虚轴的侧。比例环节的传递函数为G(s)=。自动控制系统的工作过程的步骤依次为：输入信号、输入信号、控制信号、被控对象、控制结果。PLC的程序编写一般使用语言即可。在智能控制系统中，用于传输传感器和执行器之间的数据和指令。工业视觉系统的图像采集可通过相机或其他图像采集设备来实现，将场景中的转换为。基于件的控制器通常由计算机程序实现。控制系统是指无被控量反馈的控制系统，即需要控制的是被控对象的某一量。基于图像的视觉控制的方法以的误差信号作为输入，以此作为控制量，驱动机器人运动，完成相关动作。是一种利用光电效应实现位置检测的装置。步进电机的输出扭矩随着不同的转速变化；而电机具有恒定的扭矩输出。创新是工业4.0实施的基础。数据采集系统可根据接收到的数据来触发特定的。在机器视觉系统中，通过光源将光线投射到被测物体上，从而将被测物体的成像目标聚焦在图像传感器的光敏面上。模型预测控制是一种基于模型的先进控制策略，通常通过系统辨识获得线性经验模型。智能制造系统可以使用和设备来完成重复、危险和高精度的任务。是制造自动化系统中的核心部分，包括各种控制方法和算法。自动化实验设备可以加速实验过程，提高实验性和性。三、问答题（5题，每题4分，共20分）请列出组成自动控制系统的基本环节（元件），并说明控制器包含了哪几个环节。简述按给定值操作的开环控制的基本原理。简述控制系统的不同控制方法。数据采集系统的控制硬件包括哪些部分？制造信息系统具备哪些功能？四、综合题任务1：调整气压表的气压值（5分）任务内容：将气压表调整到0.5MPa，可以有0.02误差范围，即气压表的值要调整到0.48MPa~0.52MPa。任务2：给设备上电并使其回原（5分）任务内容：设备回原，指示灯亮黄灯。任务3：建立工业网关（考试板）与西门子S7-1200（PLC）连接（30分）（1）根据下表，通过工业网关（考试板）的LAN1口采集工业互联网工程应用平台上西门子S7-1200（PLC）的数据：第一工作站的三色灯亮起情况、第二工作站的X、Y、Z轴的当前坐标、订单生产数量与钢珠填充数量。（2）根据下表要求，将采集：第一工作站的三色灯亮起情况、第二工作站的X、Y、Z轴的当前坐标、订单生产数量与钢珠填充数量数据上传到云平台。（考试机PC需安装为MQTT服务器，用户名为admin，密码为password）

第五套一、选择题（20题，每题1分，共20分）关于“控制”的说法错误的是（）。使被控量按照一定的规律变化使对象或过程按照人们的要求运动不能含有自动控制装置需要对过程或对象进行干预智能控制的核心技术是（）。神经网络控制模糊逻辑控制遗传算法控制人工智能技术下面不属于控制系统的动态性能指标（）。上升时间下降时间延迟时间调节时间现代PLC不具有（）特点。编程复杂通用方便灵活智能控制系统的原理结构不包括（）。执行器CPU传感器通信交互接口（）用于将计算得到的控制信号发送给执行器或其他设备，以实现系统的控制。输入接口执行器输出接口控制器在工业视觉系统中，通常使用哪种类型的相机？（）工业相机红外相机模拟相机X光机工业视觉系统中的光源的作用是（）。增强图像细节提高图像亮度降低图像噪声提高图像对比度以下不属于控制基本规律的是（）。反馈控制分层控制目标导向间接改进比例控制器的输出量如何计算？（）与输入量成正比与输入量的积分成正比与输入量的偏差成正比与输入量的微分成正比I控制规律的特点是系统的输出量（）成正比？输入量偏差偏差的微分偏差的积分步进电机是将电脉冲信号转换成（）的装置。电流电压位移功率在工业4.0中，哪个技术最重要？（）机器人技术云计算技术大数据技术人工智能技术Profinet协议的功能不包括（）。实时通信集中式自动化分布式现场设备运动控制工业机器人的机械结构系统由（）、手臂、末端操作器三大件组成机身转动关节底座手臂连接器PLC控制系统中的I/O模块的作用是（）。进行数据运算和处理输入和输出数据控制系统的电源供应编程和调试控制程序中国制造2025计划的主要目标是（）。提高中国制造业的国际竞争力推动中国制造业向中高端迈进加强中国制造业的创新能力促进中国制造业的可持续发展（）不属于智能赋能技术标准。工业大数据人工智能智能工厂设计工业软件传感器用于感知环境中的物理量或信号，并将其转换为（）。声音信号光信号画面信号电信号制造信息系统的目标是实现生产过程的（），以提高企业的竞争力和适应市场需求的能力。稳定、复杂和安全高效、精确和可控良好、安全和可控准确、快速和简单二、填空题（20题，每题1分，共20分）自动控制系统中，、和合在一起被称为控制装置或控制器。根据信号传递的连续性，自动控制系统可分为控制系统和控制系统两类。二阶系统为由描述的系统。系统对正弦输入信号的稳态响应称为系统的。系统建模为待控制的系统进行建模，将其抽象为。根据I/O点数与存储容量，PLC可分为、和三个等级。智能制造设备控制系统通过集成传感器、执行器、控制器和网络通信等技术，实现对设备的、、和。相比于人眼，工业视觉系统具有更高的和。通过过程控制装置的，操作员可以查看过程的当前状态和各种参数，如压力、温度、流量等。环控制系统的输出受到反馈信号的调节。伺服系统通常由一个、和组成。伺服系统的核心部件是，负责将电能转换为机械能，驱动机械系统进行精确的位置、速度和力矩控制。电机在低速时容易出现低频振动现象；而电机运行非常平稳，即使在低速时也不会发生振动。工业4.0的解决方案涵盖了和两个层面。在数据采集系统中，A/D转换器作为核心组件，其主要职责是将从变送器处获取的直流电压转换成。是工业相机与PC端通过图像采集卡相互连接的过程。先进制造模式应用于3D打印技术可以实现快速制造和定制汽车零部件。典型的智能制造系统架构包括、、、决策支持层、控制执行层、人机交互层、和安全保障层。制造自动化系统设计应注重提高系统的性，确保系统能够在各种工作条件下稳定运行。制造信息系统需建立系统机制，实时监测系统的运行状态、性能指标和异常情况。三、问答题（5题，每题4分，共20分）请分别简述整体式PLC和模块式PLC的基本结构。简述按干扰补偿的开环控制的基本原理。简述伺服系统的组成。数据采集系统的测量硬件包括哪些部分？请列出常见的制造信息系统性能评估指标。四、综合题任务1：调速电机速度调整（5分）任务内容：将调速方式改成仅通过面板控制，同时调整速度为700，并且无法通过旋钮调节速度。任务2：调槽型开关（5分）任务内容：调节槽形开关，要求在放瓶位置，槽型开关I10.7不亮、I11.0指示灯亮；在取瓶位置，槽型开关I10.7亮、I11.0指示灯不亮。任务3：噪声传感器和温振传感器数据读取（30分）任务内容：通过三菱PLC（考试板）读取噪声传感器和温振传感器的数据。（1）三菱PLC（考试板）读取噪声值，在触屏进行展示。并要求将噪声值上传到云平台，参数设置要求如下表。（2）三菱PLC读取温振传感器中的温度值和速度值。要求如下：A.当速度读取值小于速度设定值时，三色灯亮绿灯；B.当速度读取值大于和等于速度设定值时，三色灯先亮黄灯，过3秒后黄灯灭，红灯亮；C.温度值、速度读取值、速度比较值、三色灯状态均要在触摸屏上展示。

第六套一、选择题（20题，每题1分，共20分）控制的精髓是（）。反馈无人为参与动态调节前馈智能控制的主要目标是（）。控制系统具有学习和自适应能力减少人力的输入控制系统运行速度加快控制系统具有自动纠错能力一阶系统为由（）描述的系统。高阶积分方程一阶积分方程高阶微分方程一阶微分方程信号灯属于整体式PLC的（）部分。存储器CPU输出接口输入接口以下不属于智能控制系统中被控对象的是（）。传感器通信接口执行器广义对象控制基本单元的核心部分是（）。输入接口控制算法输出接口反馈机制工业视觉系统中的图像处理软件主要用于实现（）功能。图像采集图像增强图像输出图像识别在工业视觉系统中，通常使用哪种类型的镜头？（）定焦镜头鱼眼镜头变焦镜头广角镜头在开环控制系统中，（）决定了系统的输出量。控制器输出量执行器输入量比例控制规律的特点是（）。输出量与输入量的偏差成正比输出量与输入量成正比输出量与输入量的偏差的积分成正比输出量与输入量的偏差的微分成正比I控制器主要用于（）系统误差？静态误差动态误差稳态误差随机误差伺服系统的优点是（）。结构简单控制精度高响应速度快成本低廉工业4.0的组成是（）。物联网+金融物联网+制造互联网+金融互联网+制造Modbus协议是一种什么类型的通信协议？（）并行式同步全双工主从式串行异步半双工点对点式同步半双工广播式异步全双工（）属于工业机器人的控制部分。人-机交互系统感受系统机械结构系统驱动系统PLC控制系统主要用于什么领域的自动化控制？（）办公自动化制造自动化交通自动化家用电器自动化中国制造2025计划重点发展的领域有哪些？（）服务业传统制造业劳动密集型制造业高技术制造业（）不属于智能服务标准。供应链建设运维服务大规模个性化定制网络协同制造制造自动化系统的设计原则体现在保证系统的（）等方面。安全性、轻量性、鲁棒性和稳定性可靠性、稳定性、可维护性和安全性可靠性、灵活性、可维护性和安全性安全性、轻量性、鲁棒性和灵活性制造信息系统管理的数据不包括（）。下发数据物料数据生产数据设备数据二、填空题（20题，每题1分，共20分）系统从一个平衡点到另一个平衡点之间存在一个过渡过程，这个过程称为或。在一阶系统中，对于单位脉冲响应，若时间常数T越小，则系统的响应速度越。各串联环节的幅频特性之为控制系统的开环幅频特性。谐振频率ωr是闭环频率特性曲线的特征量之一，其值越大，则系统的动态响应越。自动控制系统进行调试首先需要检查所有、和的连接是否正确。根据不同的外部硬件结构，PLC可分成PLC和PLC。智能制造设备控制系统能够实时监测设备的运行状态和工艺参数，获取设备的数据。工业机器人可以通过视觉系统来环境，实现自主导航和定位。人机界面通常包括各种设备和设备，如触摸屏、计算机界面、控制面板等。控制是指有被控制量反馈的控制。伺服系统配备有装置，负责对输入信号和系统输出进行监控和检测。采用电动机的伺服系统适用于一些对位置控制要求较高的应用。实现工业4.0的关键件技术有助于实现生产过程的全面数字化和智能化，提高生产效率和质量，并优化整个生产流程。在数据采集系统中，可用于对数字脉冲的数量（总计）、持续时间（脉冲宽度）或频率（速率）进行计算。图像采集卡能支持的最大点阵反映了其的能力，即所能支持的相机的最大分辨率。先进制造模式有助于自动化生产线减少人工操作，提高生产效率和一致性，人为错误的风险。智能制造系统架构从、和等3个维度对智能制造所涉及的要素、装备、活动等内容进行描述。在制造自动化系统的系统架构中，可以采用分层架构、分布式架构以及的组合来实现系统的设计和控制。制造信息系统是为生产职能提供的管理信息系统。制造信息系统的性能评估指标中，是指系统从接收请求到返回结果所需的时间。三、问答题（5题，每题4分，共20分）请对自动控制系统按输入信号特征分类进行简要介绍。简述按偏差调节的闭环控制系统的工作原理。简述伺服系统的特点。什么是Modbus协议？请简述智能制造系统在生命周期维度上的定义及其具体划分。四、综合题任务1：光电开关调整（5分）任务内容：调整光电开关，使其调整为正常检测状态，没瓶体时红灯不亮，有瓶体时红灯亮。任务2：调整气压表的气压值（5分）任务内容：将气压表调整到0.5MPa，可以有0.02误差范围，即气压表的值要调整到0.48MPa~0.52MPa。任务3：通过西门子S7-1200（PLC）（考试板）控制工业互联网工程应用平台第一工作站（30分）任务内容：（1）将原工业互联网工程应用平台对第一工作站的控制去除，更换为考试板上的西门子S7-1200（PLC）进行控制。（2）设计触摸屏与西门子S7-1200（PLC）进行连接，并观察界面上有4个信号的变化情况。信号名称触摸屏信号状态启动按钮按下绿色松开灰色复位按钮按下绿色松开灰色上瓶机构感应器（用于检测上瓶机构有无瓶体信号，工业互联网工程应用平台上对应I12.5）有瓶体绿色无瓶体灰色流水线感应器（用于检测流水线上有无瓶体信号，工业互联网工程应用平台上对应I12.7）有瓶体绿色无瓶体灰色（3）复位按钮控制内容为：点击触摸屏上复位按钮后，上瓶机构夹爪气缸张开，同时升降气缸上升，过5秒后旋转气缸回到夹取瓶体位。（4）启动按钮控制内容为：在上瓶机构感应器检测到有瓶体时，夹爪气缸张开，过5秒后升降气缸下降，过5秒后夹爪气缸夹紧，过5秒后升降气缸上升，过5秒后旋转气缸旋转到放瓶位置，过5秒后升降气缸下降，过5秒后夹爪气缸张开，过5秒后升降气缸上升。附考试板PLC接线说明：控制设备名称工业互联网工程应用平台考试板的西门子S7-1200（PLC）瓶子取料夹爪气缸Q1.1Q0.0瓶子取料旋转气缸Q0.7Q0.2瓶子取料升降气缸Q1.0Q0.1瓶子料仓检测传感器I2.5I0.1流水线瓶子位传感器I2.7I0.2

第七套一、选择题（20题，每题1分，共20分）下列属于自动控制系统的是（）。由加热炉、热电偶、电桥、放大器、加热管实现炉温控制技术员通过操作台控制机床生产速度飞机自动驾驶系统马桶水箱内液位控制下面不属于智能控制理论的是（）。自适应控制自动控制模糊控制鲁棒控制下面不属于自动控制系统的典型环节的是（）。比例环节积分环节缩小环节放大环节整体式PLC的输入接口不包括（）。信号灯模拟量位置开关操作按钮（）不属于智能控制器。认知感知信息处理通信接口执行器（）用于接收来自传感器或其他设备的输入信号，这些信号反映了系统的状态和环境信息。输入接口控制算法输出接口通信接口工业视觉系统在生产线上的主要作用是（）。降低生产成本减少人力需求提高生产效率提高产品质量积分环节的频率特性是（）。在闭环控制系统中，（）决定了系统的稳定性。输入量输出量反馈环节控制器PID控制器在控制过程中，主要依据（）来调整控制量。误差信号偏差信号误差和偏差信号控制量本身在I控制中，积分项的系数如何影响控制器的性能？（）减小积分项系数可以减小系统的超调量增大积分项系数可以减小系统的超调量增大积分项系数可以增大系统的超调量减小积分项系数可以增大系统的超调量在伺服系统中，常用的反馈元件是（）。电压传感器电流传感器速度传感器位置传感器（）标志着工业生产开始。工业1.0工业2.0工业3.0工业4.0关于Modbus协议的通信线，下列哪个说法是正确的？（）Modbus协议使用单根通信线进行通信Modbus协议使用光纤作为通信介质Modbus协议使用两根通信线进行全双工通信Modbus协议使用四根通信线进行半双工通信（）属于工业机器人的机械部分。控制系统驱动系统机器人-环境交互系统感受系统（）存储器不需要备用电池。RAMROMPROMEEPROM中国制造2025计划的主要措施有（）。扩大投资规模，加强基础设施建设，提高出口退税加强科技创新，推动智能化发展，优化产业结构降低企业税负，增加政府补贴，扩大市场准入鼓励企业兼并重组，加强品牌建设，扩大内需（）不属于智慧供应链标准。供应链建设供应链管理供应链评估供应链维修（）不是制造自动化系统的系统架构。分布式控制分层架构集中式控制分布式架构制造信息系统指在制造业中应用（）来支持生产、运营和决策过程的系统。信息技术和控制方法通信技术和控制方法信息技术和管理方法通信技术和管理方法二、填空题（20题，每题1分，共20分）现代控制理论主要利用了计算机作为系统建模分析、设计乃至控制的手段，适用于、、系统。自动控制系统根据自身元件的功能，对相应的进行控制，从而实现对指定对象的控制。根据输入信号特征分类，自动控制系统可分为、和三类。扰动消失后，如果二阶系统能恢复到原来的平衡状态，则该系统是的。常见的频率响应曲线包括和。由PLC、编程器、信号输入部件和输出执行部件等组成的称为系统。梯形图要求依、的顺序绘制。按给定值操作的开环控制方式中，控制器只按来控制受控对象。过程设备测试技术是指对工业生产过程中的进行测试和评估的技术方法。过程控制系统的目标是通过监测和控制，实现工业过程自动化、高效化和安全化。控制系统性能指标分为性能指标和性能指标两类。伺服系统需要具有良好的性，能够在负载变化、环境干扰等情况下保持稳定的运动性能。伺服系统要求在给定输入或外界干扰作用下，在短暂的调节过程后到达新的状态。Modbus是一种在OSI模型第层上的应用层报文传输协议。数据采集系统的控制硬件包括、和。智能控制系统集成项目在设备安装和调测过程应遵循相关和。智能制造系统通过自动化设备和机器人等技术，实现了生产过程的操作，减少了人工干预，提高了生产效率和质量。在智能制造系统的通信层，对层采集到的数据交由通信组件进行传输和通信。在制造自动化系统中，可用于优化资源分配、生产计划和调度等问题。制造信息系统需要从生产设备、和其他数据源中收集各种数据。三、问答题（5题，每题4分，共20分）现代PLC具有哪些主要技术特点？智能控制系统的控制基本单元有哪些？并简述每个部分的主要功能。伺服系统的核心是什么？并介绍其特点。什么是工业网络？请简述描述智能制造系统架构的三个维度及其分别包含了哪些内容？四、综合题任务1：给设备上电并使其回原（5分）任务内容：设备回原，指示灯亮黄灯。任务2：调槽型开关（5分）任务内容：调节槽形开关，要求在放瓶位置，槽型开关I10.7不亮、I11.0指示灯亮；在取瓶位置，槽型开关I10.7亮、I11.0指示灯不亮。任务3：LoRa传输与阀岛控制任务内容：通过LoRa传输实现工业网关与云平台获取温湿度传感器数据；实现西门子1200PLC（考试板）控制阀岛。（1）LoRa传输：A：根据下表设置温湿度传感器，并通过USR-LG206采集温湿度与USR-LG210透传，接线必须符合透传要求。B：LoRa配置要求如下表。并且工业网关通过USR-LG210获取温湿度值。C：根据下表，将温湿度传感器1的温度与湿度数据上传到云平台（考试机PC需安装为MQTT服务器，用户名为admin，密码为password）。（2）阀岛控制：A：要求阀岛进行正确接线。B：要求西门子1200PLC与阀岛建立连接，其中阀岛Q输出地址改为10.0-13.0，I输入地址改为10.0-11.0。C：通过西门子PLC控制阀岛Q0.0和Q0.7输出，要求满足原始状态与工作状态如下表。第八套一、选择题（20题，每题1分，共20分）自动控制理论的研究对象是（）。单输入单输出系统单输入多输出系统多输入单输出系统多输入多输出系统对于线性控制系统，系统的可观测性是指（）系统可以任意设定初始状态系统可以任意设定输出信号系统可以观测到所有的内部状态变量系统可以观测到所有的外部输出信号（）是振荡环节的传递函数。（）不是整体式PLC主机的组成部分。CPU风扇存储器电源智能控制系统的人机界面可以是（）。以太网云计算平台串口触摸屏（）用于监测系统的状态和性能，并将反馈信号传递给控制算法，以实现系统的闭环控制。控制算法输入接口反馈机制控制器工业视觉系统主要用于检测产品的（）。外观尺寸材质重量一阶微分环节的幅频特性是（）。控制系统的阶跃响应是指（）。系统在单位脉冲函数作用下的输出响应系统在单位阶跃函数作用下的输出响应系统在单位正弦函数作用下的输出响应系统在单位脉冲函数作用下的输入响应在PID控制中，微分系数对系统的影响主要表现在（）。系统的稳定性系统的快速性系统的抗干扰性系统的超调量在积分控制中，积分项的作用主要是（）。减小系统的超调量提高系统的抗干扰性提高系统的稳定性提高系统的快速性伺服系统通常用于哪些领域？（）音频处理图像处理自动化控制通信电力在（）开始被广泛使用。工业1.0工业2.0工业3.0工业4.0Modbus协议是一个（）协议。会话协议身份验证协议路由协议请求/应答协议（）属于工业机器人的传感部分。机器人-环境交互系统控制系统人-机交互系统驱动系统（）不是PLC系统的本体部分存储器CPU输入接口现场输入信号在先进制造模式中，哪一个因素最重要？（）技术管理人才资金（）不属于智能工厂标准。传感器与仪器仪表智能工厂设计集成优化智能设计在制造自动化系统中，常用的过程建模方法有（）。模块独立设计接口定义离散事件模拟测试与验证在制造信息系统中，哪一个组件最重要？（）数据库管理系统供应链管理系统企业资源规划系统生产执行系统二、填空题（20题，每题1分，共20分）现代控制理论能够解决自动控制理论无法解决的、、等控制问题。正弦信号具有的周期性波形。表示自动控制系统的输出实际值与希望值之差，用来反应系统复现输入信号的最终精度。尽量系统的稳态误差是控制系统的设计任务之一。频域分析常用的判据为稳定判据和稳定判据。整体PLC的基本单元内有、和。是一种将开环控制和闭环控制相结合的控制策略。常见的过程设备测试技术包括测试、测试、测试、测试、测试等方面。系统一般由被控过程Wo(s)、测量变送器Wm(s)、调节器Wc(s)和调节阀Wv(s)等环节组成。指响应达到并保持在终值（或）内所需要的最短时间。伺服系统通常可以通过对控制器进行实现复杂的运动轨迹和控制逻辑。伺服系统要求要快速响应性好，包括过渡过程时间，且过渡过程的前沿、上升率。在TCP/IP栈上保留系统端口可以访问Modbus。数据采集系统中，控制开关切换包括配置和配置。智能控制系统的施工过程中应按照规范与要求编制文档，以符合项目资料验收相关要求。智能制造系统具有较高的，能够根据市场需求和生产变化，快速调整生产线和生产流程，实现快速响应和定制化生产。在控制层，对层提供的数据进行分析和决策，控制生产过程中的各个环节。是一种基于事件驱动的建模方法，将制造过程中的事件和活动抽象为离散的、按时间顺序发生的事件。制造信息系统通常提供界面和功能，以便用户能够方便地使用和操作系统。制造信息系统涉及大量的敏感数据，应确保的机密性、完整性和可用性。三、问答题（5题，每题4分，共20分）请简述控制理论的发展历程。简述工业视觉的原理。伺服系统与步进系统的矩频特性的不同在于哪些方面？简述工业1.0到工业4.0的发展过程。智能制造系统的关键技术标准包含哪些部分？四、综合题任务1：上瓶机构气缸调整（5分）任务内容：调节上瓶机构的气缸调速阀，使上瓶机构能正常夹取瓶子放到流水线上并回到取瓶位。任务2：调槽型开关（5分）任务内容：调节槽形开关，要求在放瓶位置，槽型开关I10.7不亮、I11.0指示灯亮；在取瓶位置，槽型开关I10.7亮、I11.0指示灯不亮。任务3：西门子PLC脉冲控制（30分）任务内容：使用西门子PLC（考试板）控制旋转步进电机转动（第二站旋转轴-AS23），最右侧步进电机每转的脉冲数为6400。（1）触摸屏上要有轴启用的功能：按下轴启动后步进电机才可进行点动正转、点动反转、自动运转的动作。（2）触摸屏上要有点动正转、点动反转、点动速度设置（触摸屏上对点动速度进行限制，最大不能超过720°/s）的功能：按下点动正转按钮，电机开始正转，松开按钮，电机停止；按下点动反转按钮，电机开始反转，松开按钮，电机停止；修改点动速度，再次进行点动正转和点动反转的操作，实现上述功能，并且点动速度相应变化。（说明：DIR-要从PUL-引线，该处已经串入电阻）（3）触摸屏上要有自动运转、自动速度设置（触摸屏上对自动速度进行限制，最大不能超过720°/s）、自动旋转角度设置的功能：按下自动运转后，电机按照设定的速度旋转，到达设定的角度后电机停止；修改速度和角度，再次按下自动运转，电机按照修改后的速度旋转，到达修改后的角度后电机停止。第九套一、选择题（20题，每题1分，共20分）现代控制理论主要研究的是（）。开环控制系统线性控制系统离散控制系统非线性控制系统在线性控制系统中，系统的可控性是指（）系统可以任意设定初始状态系统可以任意设定输出信号系统可以任意到达某一特定的状态系统可以任意到达某一特定的输出信号整个自动控制系统的工作过程是一个（）过程。不断循环的闭环控制不断循环的开环控制单次工作的闭环控制单次工作的开环控制根据不同的外部硬件结构，PLC可分成（）和模块式PLC。分布式PLC复杂式PLC单一式PLC整体式PLC（）不属于通信网络。以太网蓝牙串口云计算平台（）不属于智能控制系统的控制基本单元。输入接口被控对象输出接口控制算法工业视觉系统的优点是（）。提高生产效率提高产品质量降低生产成本以上都是惯性环节的相频特性是（）。稳态误差与（）有关。控制器输入量系统开环增益输出量在PID控制中，积分系数对系统的影响主要表现在（）。系统的超调量系统的稳定性系统的快速性系统的抗干扰性在积分控制中，如何消除系统的稳态误差？（）减小积分项系数增大积分项系数减小微分项系数增大微分项系数当伺服系统工作在速度控制模式时，主要依靠什么来控制电机的速度？电压脉冲电流角速度（）是指与产品相关的各种信息，包括产品的设计、材料、规格、性能等。测试数据产品数据研发数据设备数据Modbus协议主要用于什么领域？（）音频通信视频通信工业自动化移动通信PLC的控制中心是（）。中央处理器电源存储器通信接口下面不属于图像采集卡的参数的是（）。采样频率列频行频分辨率（）属于模型预测控制的典型示例。广义预测控制鲁棒控制自适应控制最优控制（）不属于智能装备标准。自动识别设备人机协作系统智能工厂设计控制系统在制造自动化系统中，（）可应用于过程优化。人工智能深度学习机器学习遗传算法制造信息系统的主要功能是（）。生产计划和控制物料需求计划企业资源规划以上都是二、填空题（20题，每题1分，共20分）智能控制的主要目标是使控制系统具有和能力。典型输入信号一般具备与的条件。当二阶系统的阻尼比ζ≥时，响应为单调上升过程，系统暂态响应过于缓慢。开环系统的输入输出而输出影响。系统稳定性的频域分析指的是根据系统的开环频率特性对相应闭环系统的的判断。自动控制系统的性能分析是评估系统的和的过程。在PLC程序执行过程的程序执行阶段，PLC按顺序对每条进行扫描。智能控制系统的控制基本单元通常由、、、、和组成。传感器通常由三个部分组成，即、和。控制器的控制规律就是指与之间的关系。伺服系统的根据数控系统给定的值和通过反馈装置检测到的实际运行值之间的差异，来调节控制量。伺服系统的性能优化可通过调整伺服系统的来实现。Profinet是一种基于技术的自动化总线标准。组成工业机器人系统的三大部分是：部分、部分、部分。TCP/IP协议是Internet互联网最基本的协议，其设计参考了七层模型。智能制造系统的关键技术标准主要包括智能装备、智能工厂、、智能服务、智能赋能技术和等6个部分。智能制造系统的基本构成为设备和智能“”两部分。故障诊断与容错技术包括实时监测和分析设备和系统的状态，通过检测和诊断算法来快速识别问题。制造信息系统能够管理采购、库存、供应链和物流，确保的及时供应和合理利用。制造信息系统在物料管理方面可以实时跟踪物料的、和情况，确保物料的及时供应和合理利用。三、问答题（5题，每题4分，共20分）请列出PLC控制系统的组成部分。简述什么是过程控制？伺服系统的调试方法有哪些？什么是工业4.0？下图为模型预测控制系统，请补充完整图中A、B、C、D所表示空缺部分。四、综合题任务1：调速电机正反转调整（5分）任务内容：参照调速器菜单调节调速电机，使传送带正转。任务2：给设备上电并使其回原（5分）任务内容：设备回原，指示灯亮黄灯。任务3：信捷触摸屏透传功能实现（30分）任务内容：西门子PLC（平台PLC）和三菱PLC（考试板）通过触摸屏进行数据交互。（1）根据下表要求，编写触摸屏程序，读取西门子PLC的数据（包括工业互联网工程应用平台上的生产数量和填充数量），通过触摸屏中转后写到三菱PLC中，并在触摸屏屏幕上展示出来。同时，当平台上的生产数量与填充数量相等时，三菱PLC的Y6为ON（Y6灯亮）；当平台上的生产数量与填充数量不相等时，三菱PLC的Y6为OFF（Y6灯熄灭）。（2）按下表要求，在平台上使用手动模式对上瓶-夹爪进行操作，通过触摸屏读取西门子PLC的I/O，经过触摸屏转换后控制三菱PLC的输出Y点。在工