智能检测作业

1)智能检测与监控的含义P3

答：智能检测与监控包括两方面的含义：一方面，在传统检测控制基础上，引入人工智能的方法，实现智能检测控制，提高传统检测控制系统的性能；另一方面，利用人工智能的思想，构成新型的检测控制系统。

2）检测智能化的方法大致分哪两类P4

答：一、传感信号处理方法；二、以知识为基础的决策处理方法

3）数据融合按照数据抽象的层次分类

答：三类：像素级融合、特征级融合和决策级融合。像素级融合直接融合传感器的数据，是最低层次的融合；特征级融合对传感器数据的特征矢量提取后进行融合；决策级融合是高层次的融合。

4）何为测量的不确定度，A类不确定度和B类不确定度分别表示什么含义P67

答：测量的不确定度表示测量结果不能肯定的程度。A类不确定度是按统计学方法获得的分量，B类不确定度按其他方法获得的分量。

5）数据采集系统有哪几部分组成，各部分作用是什么P38

答:多路开关、放大器、采样保持器、A/D转换器

6）检测系统的静态特性指标有哪些。如何进行测定P48

答：静态指标：灵敏度、线性度、分辨力、迟滞、重复性

动态指标：1：微分方程2：传递函数3：频率响应函数4：一阶系统和二阶系统的特性

静态指标测定：在规定的标准条件下，有高精度输入量发生器给出一系列数值已知的、准确的、不随时间变化的输入量Xj(j=1,2,3,…,n),用高精度测量仪器测定被检测系统对应的输出量Yj(i=1,2,3,…,n),从而得出有Xj,Yj列出的数表，绘制曲线或求得数学表达式。输出量与输入量的关系，即静态特性。

动态特性测定：对检测系统动态特性的测定，应首先分析采用哪种输入信号作为系统的激励，然后考虑如何从系统的输出响应中提取出系统的动态参数。常用的动态特性测定方法有阶跃响应法和频率响应法。

分辨力：检测系统所能检测出来的输入量的最小值

7）评价A/D转换器质量的技术指标有哪些P41

答：分辨率、量化误差、转换精度、转换速度、满刻度范围

8）一个12位的A\D转换器输入参考电压为5V，则能采集的模拟电压的最小变换是多少P41

9）简述PID控制其含义画出模拟PID控制原理图P135

答：PID就是一种对偏差e(t)进行比例（Ｐ）、积分（Ｉ）、微分（Ｄ）变换的控制规律控制原理图如下

１0）简述ＰＩＤ控制器中，控制参数如比例系数，积分时间常数，微分时间常数对系统性能的影响P146 答：比例系数１、对动态性能的影响比例系数Kp加大，会使系统的动作灵敏，速度加快；但Kp偏大，则振荡次数增多，调节时间加长。当Kp太大时，系统会趋于不稳定；若Kp太小，会使系统的动作缓慢。2、对稳态特性的影响加大比例系数Kp，在系统稳定的情况下，可以减小稳态误差Ess，提高控制精度；但是加大Kp只是见笑稳态误差ess,却不能完全消除稳态误差。

积分时间常数1、对动态特性的影响Ti太小时，系统将不稳定；Ti偏小时，则系统振荡次数较多；Ti太大对系统性能的影响减小；当Ti合适时，过度过程的特性则比较理想。2、对稳态误差的影响积分控制能消除系统的稳态误差，提高控制系统的控制精度。但是，当Ti太大时，积分作用会减弱，不能减小稳态误差。

微分时间常数微分控制可以改善动态性能，减小超调量，缩短调节时间，允许加大比例控制，是稳态误差减小，提高控制精度。

当Td偏大或偏小时，超调量较大，调节时间较长；只有Td合适时，才可以得到比较满意的过程控制。

参数设置方法：扩充临界比例度法、扩充响应曲线法

11）模糊PID控制与传统PID控制相比具有哪些优点

答：模糊PID控制器的具体实现过程就是用数字单片机为硬件基础,以软件实现模糊控制来实现变积分系数模糊PID控制,在变积分系数模糊PID控制中要用到各种算法来实现其推理过程,这些算法包括推理的数据结构、隶属函数的定义、隶数函数的形状及表示算法、控制规则的表示和识别算法以及反模糊化的算法等。通过计算机仿真实验验证了PID模糊自整定控制方法的正确性。模糊PID能对常规的PID控制器的参数实现智能调节，具有改善被控过程的动态和稳态性能作用，在提高系统抗干扰性及参数实变的鲁棒性等方面优越于常规的PID调节器。由于模糊控制规则的智能性，是人类对复杂性系统的控制能力有较大提高。

模糊控制就是模拟人的判断，将一些事情模糊处理，不将其清楚化处理，控制复杂的过程。

PID控制控制原理简单，容易实现，稳态无静差。

12）智能控制三元论是哪三者的结合P163

答：自动控制、运筹学、人工智能

13）仿人智能控制的基本思想是什么p170

答：在控制过程中利用计算机模拟人的控制行为功能，最大限度的识别和利用控制系统动态过程所提供的特征信息看，进行启发和自觉推理，从而实现对无精度模型对象进行有效的控制。

14）简述多传感器信息融合的基本原理P85

答：利用多传感器资源，通过对这些传感器及其观测信息合理支配和利用，把多传感器在空间或时间上的冗余或互补信息依据某种准则进行组合，一伙的被测对象的一致性描述或解释，是该传感器系统所提供的信息比它的各组成部分子集单独提供的信息更有优越性。

15）智能仪器采用强大软件优势，实现检测系统的智能化，常见的智能化功能有哪些P95

答：非线性自校正，自校零于自校准、自动量程切换、自补偿、噪声抑制、自检验与故障自诊断、多信息数据融合、通信功能

16)常见的无损检测方法有哪些超声检测；射线检测；磁粉检测；渗透检验；涡流检测；

答：1射线检测（x射线、y射线、中子射线等）；2超声和声震检测（超声透射、共振、频谱等）；电学和电磁检测（电位法、涡流法、核磁共振等）；4力学与光学检测（内窥镜法、着色法、荧光法等）；5热力学法（热电势法、红外检测法、液晶法等）；6化学分析法（点解检测法、离子射线法等）。

17）简述涡流检测原理及应用领域

答：将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场，使试件中产生呈旋涡状的感应交变电流，称为涡流。涡流的分布和大小，除与线圈的形状和尺寸、交流电流的大小和频率等有关外，还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而，在保持其他因素相对不变的条件下，用一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化，可推知试件中涡流的大小和相位变化，进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流，具有集肤效应，所检测到的信息仅能反映试件表面或近表面处的情况。

应用：按试件的形状和检测目的的不同，可采用不同形式的线圈,通常有穿过式、探头式和插入式线圈3种。穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材，它的内径略大于被检物件，使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过，可发现裂纹、夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈适用于对试件进行局部探测。应用时线圈置于金属板、管或其他零件上，可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳裂纹等。插入式线圈也称内部探头，放在管子或零件的孔内用来作内壁检测，可用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度，探头式和插入式线圈大多装有磁芯。涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤、材质分选和硬度测量，也可用来测量镀层和涂膜的厚度。

18）感应同步器对位移的分辨率有哪些因素确定，如何提高位移分辨率

答：感应同步器对位移的分辨率（w/m）是由节距w和细分数m决定的，因此要提高位移分辨率，就要选用节距小的感应同步器和增大细分数。

19）简述煤矿生产安全监控系统的基本组成

答：煤矿监控系统一般有下列四个组成部分：①传感器和执行器，包括声光报警器、控制器、电源等。②信息传输装置，包括传输接口、分站、电缆、接线盒、电源等。③中心站或主站的硬件，包括计算机及其外部设备，以及模拟盘、电源装置等辅助设备。④中心站在主站的计算机软件，包括应用程序、操作系统（或监控程序）及其存贮介质等。

20）试说出几个煤矿固定设备运行设备监测的主要参数并简要论述其测试方法和传感器的选用

答：①温度监测，设备运行都有一定的温度范围，对设备及其零部件进行热检测，可以发现运行异常状况，常用的检测装置有温度计，双金属传感器，电阻传感器②润滑油监测，通过对润滑油和润滑油带出来的杂质进行检测可以发现油质状况和油内微粒情况，以此判断油质状况和设备运行状态，常用检测技术有油位表，磁性微粒收集器③振动监测，对振幅，频率进行直接测定，还可通过噪音测量来反应设备振动情况④电压，电流，电阻监测⑤液压系统压力监测

21）设计一个用于质量保证的智能化加工检测与诊断系统，简述其工作原理，画出系统框图类似P32 34

22）什么是提升速度和提升速度图，简要说明速度图的测试方法

答：为了使提升机在既安全又经济的状态下进行工作，除了在提升系统中设置应有的安全保护装置外，还应对提升机在各种工况运行时的加速度和最大速度给予限制，实际运行的提升机都有依照上述规定及经济合理的条件下设计的运行速度图。速度图表示了提升