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华东理工大学
孙自强
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某些基本概念题
1、简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动(干扰)量、设定(给定)值、偏差的含义。
被控对象:自动控制系统中,工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器。
被控变量:被控对象内规定保持设定数值的工艺参数。
操纵变量:受控制器操纵的,用于克服干扰的影响,使被控变量保持设定值的物料量或能量。
扰动量:除操纵变量外,作用于被控对象并引起被控量变化的原因。
设定值:被控变量的预定值
偏差:被控变量的设定值与实际值之差。
2、什么是自动控制系统的过渡过程?
答:系统受到扰动作用后,其平衡状态被破坏,被控变量发生波动,在自动控制作用下,通过一段时间,使被控变量答复到新的稳定状态,把系统从一种平衡状态进入另一种平衡状态之间的过程称为系统的过渡过程。
3、衰减振荡过程的品质指标有哪些?
答:衰减振荡过程的品质指标重要有:最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期(或频率)等。
4、什么是反馈、什么是正反馈、负反馈?
答:把系统(或环节)的输出信号直接或通过某些环节重新引回到输入端的作法称为反馈。
反馈信号的作用方向与设定信号相反,即偏差信号为两者之差,这种反馈称为负反馈。反之称为正反馈。
5、什么是自动控制系统的方框图?
答:自动控制系统的方框图是由传递方块、信号线(带有箭头的线段)、综合点、分支点构成的表达控制系统构成和作用的图形。其中每个方框代表系统的一种构成部分,方框内填入表达其自身特性的数学体现式;方框间用带有箭头的线段表达互相间的关系及信号流向。采用方框图可以直观地体现系统各构成部分及它们之间的互相影响和信号的联络,以便对系统特性进行分析和研究。
某些基本概念题
1、什么是被控对象特性?什么是被控对象数学模型?研究被控对象特性有何意义?
答:过程特性是指当被控过程的输入变量(操纵变量或扰动变量)发生变化时,其输出变量(被控变量)随时间的变化规律。
定量地体现对象输入输出关系的数学体现式称为对象的数学模型。
在充足研究过程特性及其规律的基础上,可以确定合适的被控变量和操纵变量,进而选用合适的检测和控制仪表,选择合理的控制器参数,设计合乎工艺规定的控制系统。
2、什么是控制通道和扰动通道?
答:对于一种被控对象来说,输入量是扰动量或操纵变量,而输出是被控变量。由对象的输入变量至输出变量的信号联络称为通道。操纵变量至被控变量的信号联络称为控制通道;扰动量至被控变量的信号联络称为扰动通道。
一般来说,对于不一样的通道,对象的特性参数(K、T和 )对控制作用的影响是不一样的。
1. 某物料加热后与添加料混合,工艺规定混合时物料温度θo稳定,工艺采用变化换热器蒸汽流量Qs来稳定罐内温度θo 。影响θo的原因有:阀前蒸汽压力Ps,冷物料流量Qi和温度θi ,环境温度θc等。
(1)画出温度控制系统的方块图;
(2)指出该控制系统的被控变量、操作变量、被控过程及扰动;
(3)若蒸汽阀前压力Ps忽然变大时,简述该系统的控制过程。
2. 图a为流量控制系统,重要克服阀前压力P1波动来稳定流量Q1 。图b是储槽液位控制系统,重要克服Q2流量变化的扰动,保持液位稳定。
(1)指出两图中的各控制系统的被控变量、操纵变量、被控过程及重要扰动;
(2)若采用图a系统来控制液位,试比较与图b系统的不一样点。
图a
图b