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过程控制系统课后习题.docx

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过程控制系统课后习题.docx

上传人:小雄 2021/8/18 文件大小:58 KB

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过程控制系统课后习题.docx

文档介绍

文档介绍:第二章
1什么是对象特性?为什么要研究对象特性?
答:研究对象特性是设计控制系统的基础;为了能使控制系统能安全投运并进行必要的调试; 优化操作。
2什么是对象的数学模型?静态数学模型与动态数学模型有什么区别?
答:对对象特性的数学描述就叫数学模型。
静态:在输入变量和输出变量达到平稳状态下的情况。
动态:输出变量和状态变量在输入变量影响下的变化情况。
3建立对象的数学模型有什么意义?
答:1,控制系统的方案设计;
2控制系统的调试和调节器参数的确定;
3制定工业过程操作优化方案;
4新型控制方案及控制策略的确定;
5计算机仿真与过程培训系统;
6设计工业过程的故障检测与诊断系统。
4建立对象的数学模型有哪两种方法?
答:机理建模和实验建模。
机理建模:由一般到特殊的推理演绎方法,对已知结构、参数的物理系统运用相应的物 理定律或定理,根据对象或生产过程的内部机理,经过合理的分析简化而建立起描述系统各 物理量动静态性能的数学模型。
实验建模步骤:1确定输入变量与输出变量信号;2测试;3对数据进行回归分析。
5反应对象特性的参数有哪些?各有什么物理意义?他们对自动控制系统有什么影响? 答:K—放大系数。对象从新稳定后的输出变化量与输入变化量之比。
T一时间参数。时间参数表示对象受到输入作用后,被控变量的变化快慢。
桃一停滞时间。输入发生变化到输出发生变化之间的时间间隔。
6评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些?各自的定义是什么?
单项性能指标主要有:衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升 时间和峰值时间等。
衰减比:等于两个相邻的同向波峰值之比n;
过渡过程的最大动态偏差:对于定值控制系统,是指被控参数偏离设定值的最大值A;
超调量:第一个波峰值y与最终稳态值y之比的百分数;
残余偏差C:过渡过程结束后,被控参数所达到的新稳态Y与设定值之间的偏差。
调节时间:从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间;
振荡频率:过渡过程中相邻两同向波峰之间的时间间隔叫振荡周期或工作周期,其倒数 称为振荡频率;
峰值时间:过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。
第三章
12选择调节器控制规律的依据是什么?若已知过程的数学模型,怎样来选择pid控制规律?
1根据桃0/T0比值来选择。 ,,选用PI或 者PID,,就需要用到串级控制。
2根据过程特性来选择控制器的控制规律。 P:过渡时间短,克服干扰能力大。常 用于负荷变化小,自平衡能力强,对象控制通道中的滞后时间与时间常数之比小,允许余差 存在,控制质量要求不高的场合。
PI:适合用于调节通道滞后小,负荷变化小,不允许有余差的场合。
PD:积分消除余差,微分提高系统稳定性。适合用于调节通道滞后大的场合。
PID:对象控制通道中的滞后时间与时间常数之比大,通道滞后大控制要求较高。
13一个自动控制系统,在比例控制的基础上分别增加:1适当的积分作用;2适当的微分作 用。试问:
这两种情况对系统的稳定性,最大动态偏差,余差分别有什么影响?
为了得到相同的系统稳定性,应如何调整系统调节器的比例度,说明理由
(1)P,减小余差,稳定性不变,最大动态偏差不变
D,