经过控制模拟试题.docx

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1、经过控制模拟试题经过控制模拟试题一1、什么是经过控制系统?其基本分类方法有哪几种?5分2、什么是机理分析法建模?该方法有何特点?5分3、何谓调节阀的流通能力？对数流量特性有何特点？5分4、何谓单回路系统？讲明组成单回路系统各部分的作用。10分5、选择调节器控制规律的根据是什么?若已知经过的数学模型，如何来选择PID控制规律?10分6、什么叫比值控制系统?常用比值控制方案有哪些?并比拟其优缺点。10分7、试推导单容经过数学模型输入量为q1，被控量为h1。15分8、某生产经过中，冷物料通过加热炉对其进行加热。热物料温度必须知足生产工艺要求，第2页共47页故设计下列图所示温度控制系统流程图。试画出其

2、框图，并确定调节阀的气开、气关形式和调节器的正、反作用。20分加热炉9、对于下列图所示的加热炉串级控制系统，试画出系统的构造框图，并分析其工作经过。与单回路系统相比，串级控制系统有哪些主要第3页共47页按经过控制系统的构造特点可进行如下分类：1反应控制系统：反应控制系统是根据系统被控量的偏差进行工作的，偏差值是控制的根据，最后到达消除或减小偏差的目的。2前馈控制系统：前馈控制系统直接根据扰动量的大小进行工作，扰动是控制的根据。由于它没有被控量的反应，所以也称为开环控制系统。3前馈反应控制系统(复合控制系统)：开环前馈控制的最主要的优点是能针对主要扰动及时迅速地克制其对被控参数的影响；对于其余次

3、要扰动，则利用反应控制予以克制，使控制系统在稳态时能准确地使被控量控制在给定值上。按给定值信号的特点可进行如下分类：1定值控制系统：就是系统被控量的给定值保持在规定值不变，或在小范围附近不变。2)程序控制系统：它是被控量的给定值按预定第5页共47页的时间程序变化工作的。控制的目的就是使系统被控量按工艺要求规定的程序自动变化。3)随动控制系统：它是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。其主要作用是克制一切扰动，使被控量快速跟随给定值而变化。2、答案机理建模：是根据经过的内部机理(运动规律)，运用一些已知的定律、原理，如生物学定律、化学动力学原理、物料平衡方程、能量平衡方程、传热传质原理等，

4、建立经过的数学模型。特点：机理分析法建模的最大特点是当生产设备还处于设计阶段就能建立其数学模型。由于该模型的参数直接与设备的构造、性能参数有关，因而对新设备的研究和设计具有重要意义。另外，对于不允许进行试验的场合，该方法是唯一可取的。机理分析法建模主要是基于分析过第6页共47页程的构造及其内部的物理化学经过，因而要求建模者应有相应学科的知识。通常此法只能用于简单经过的建模。对于较复杂的实际生产经过来讲，机理建模有很大的局限性，这是由于实际经过的机理并非完全了解，同时经过的某些因素如受热面的积垢、催化剂的老化等可能在不断变化，难以准确描绘。另外，一般来讲机理建模得到的模型还需通过试验验证。3、答

5、案流通能力C表示执行器的容量，其定义为：调节阀全开，阀前后压差为0.1MPa，流体密度为1gcm3时，每小时流过阀门的流体流量(体积(m3)或质量(kg)。对数(等百分比)流量特性：是指单位相对行程的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系。调节阀对数流量特性曲线的斜率即放大系数是随行程(开度)的增大而递增的。在行程变化值一样的第7页共47页情况下，当流量小时，则流量变化亦小；当流量大时，则流量变化亦大。从经过控制工程来看，利用对数(等百分比)流量特性是有利的。调节阀在小开度时，调节阀的放大系数小，控制平稳缓和；调节阀在大开度时，其放大系数大，控制作用灵敏有效。4、答案单回路经过控制

6、系统亦称单回路调节系统简称单回路系统，一般是指针对一个被控经过(调节对象)，采用一个测量变送器监测被控经过，采用一个控制(调节)器来保持一个被控参数恒定(或在很小范围内变化)，其输出也只控制一个执行机构(调节阀)。从系统的框图看，只要一个闭环回路。检测变送器作用：对被控参数(变量)以及其它一些参数、变量进行迅速、准确地测量的检测和将测量信号传送至控制器，是设计经过控制系统中的重要第8页共47页一环。执行器调节阀作用：在经过控制中，执行器(亦称执行机构)大多采用阀的形式，控制各种气体或液体的流量与流速，是经过控制系统的一个重要组成部分，其特性好坏对控制质量的影响是很大的。控制器调节器作用：将给定

7、信号与经过被控量的检测信号进行综合运算，控制执行器的动作，以保证被控量的稳定或按一定规律变化。在经过控制中，控制器常称为调节器(控制常称为调节)。在采用计算机控制时，控制是由计算机的数字运算来实现的。在经过控制发展史中，控制器(控制规律)的发展起了决定性作用，并由此来划分经过控制的各个阶段。可见控制器的选型与控制规律确实定是系统设计中最重要的环节，必须充分重视。5、答案第9页共47页根据0/T0比值和经过特性来选择控制器的控制规律：根据0/T0比值来选择控制器的控制规律1当0/T01.0时，采用单回路控制系统往往已不能知足工艺要求，应采用复杂控制方案。根据经过特性来选择控制器的控制规律：1比例

8、控制规律(P)：适用控制通道滞后较小、负荷变化不大、控制要求不高、被控参数允许在一定范围内有余差的场合。2比例积分控制规律(PI)：适用控制通道滞后较小、负荷变化不大、被控参数不允许有余差的场合。3比例微分控制规律(PD)：具有超前作用，对容量滞后经过可改善系统的动态性能指标。第10页共47页4比例积分微分控制规律(PID)：PID控制规律是一种较理想的控制规律，它在比例的基础上引入积分，能够消除余差，再参加微分作用，又能提高系统的稳定性。它适用于控制通道时间常数或容量滞后较大、控制要求较高的场合。6、答案但凡两个或多个参数自动维持一定比值关系的经过控制系统，统称为比值控制系统。常用的比值控制方案1单闭环比值控制：从动量Q2是一个闭环随动控制系统，主动量Q1却是开环的。Q2跟随Q1的变化而改变。该控制方案的优点是能确保Q2Q1K不变。同时方案构造较简单，因此在工业生产经过自动化中得到广泛应用。但该方案中Q1不受控制、易受干扰。2双闭环比值控制：它是由一个定值控制的主第11页共47页