填空1 前馈控制一般有四种结构形式,分别为:(),(),(),()。
2 工业上PID控制器一般可以分为四类,分别为:(),(),(),()。
(1)Smith预估补偿控制对给定值的跟随效果比对干扰量的抑制效果要好()(2) 在PID控制中,若系统震荡剧烈,则应加大积分信号()(3)在PID控制中,为了提高系统的响应速度,则应加大比例信号()(4)在控制系统中,控制通道时间常数的大小反映了控制作用的强弱()(5)增量型PID算式仅仅是计算方法上的改进,并没有改变位置型PID算式的本质())(6)串级控制系统的主回路可以看成是一个定值控制系统()(7)在模糊控制中,隶属度函数值一般不会大于1 (??在解耦控制中,若矩阵的元素越接近1,表示相关通道受耦合的影响越小()(8))((9)在选择性控制中,总有一个控制器(调节器)处于开环状态)((10) 分程控制本质上是一个单回路控制系统)((10) 均匀控制结构上与单回路控制系统完全相同K?s?e?(s)G))自衡的非振荡过程传递函数一般可写为:11 ( ()?1s(Ts?) )不论前馈还是反馈控制系统(12扰动滞后都不会影响控制系统的品质( f) (13)任何串级控制系统副对象的动态滞后总是比整个对象的动态滞后大()14()前馈控制系统属于开环控制系统(?) 为负值,表示严重关联(15)在解耦控制中,相对增益() 的控制方式中没有计算机控制( (16)实验室控制AE2000A)中,JX-300的所有卡件均为热插拔卡件( (17)在实验室DCS) 18)鲁棒控制是基于含有不确定性的非精确数学模型来设计系统控制器。
( ()19)鲁棒控制中,小增益定理给出了多变量系统稳定的充要条件( ()(20)微分作用在高频下有大的振幅比,所以存在高频噪声的地方可以采用微分((21) 均匀控制的控制器参数整定目标和方法与单回路控制系统完全相同()(22) 在PID )控制中,若系统的超调量过大,则可以通过减小比例系数的大小修正()(23)在PID控制中,通过加入积分控制实现系统的无静差控制(在控制系统中,控制通道时间常数的大小反映了控制作用的强弱((24))在控制系统中,扰动通道滞后时间常数的大小反映了扰动作用的强弱()(25)串级控制系统的副回路可以看成是一个定值控制系统()26 )(Smith)(27 预估补偿控制效果的好坏依赖于系统的数学模型的精度()Smith)内模控制本质上时一种特殊的(28)预估补偿控制((29)前馈控制系统本质上与反馈控制系统是一样的( )?无穷大,表示严重关联( 30)在解耦控制中,相对增益)((31)串级控制系统副对象的动态滞后总是比整个对象的动态滞后小( )?其他都错,,30,31对23 一1到10,14,15,17,18,22,二对象建模(10)如图所示,液位过程的输入量为q,流出量为q,相应的液位高度h为被控参数,c为31相应的容量系数,设R为相应的线性液阻。
要求(1)列出相应过程的微分方程组(2)求出液位过程的传递函数h?d1Cq??q??(1)二121dt?h1?q?2R1d?h2C??q?q?232dt?h2??q3R3H(s)K2?,T?RC,T?RC,K?R传递函数:2212211Q(s)(Ts?1)(Ts?1)211两只水箱串联工作,输入量为q,流出量为qq相应的液位高度为h1,h2.3 21,h2 为被控参数变量,c1,c2为相应的容量系数,设R1,R2,R3为相应的线性液阻。
要求(1)列出相应过程的微分方程组(2)求出液位过程的传递函数?h d?h h???h d?h2211?Q??Q??C?Q??Q2C??Q?Q?2111i RR dt210dt12Rs)?H(22?21?C?R)sCs?(RC?RC)?Q(sRCR i2222111112?]T)dt?t)?te(u(t)?K[e( 1请写出模拟式PID控制位置算式?2*5)三问答题(t)(t1dedc dtT i0?])?T))u(k?1?K[e(k?e(t位置算式?请写出离散PID1?k)?1k)?e(1e(kdc TT1?ti)(1 请指出前馈控制与反馈控制的主要区别?AE2000A的控制方式?2请写出实验室四种控制DCS控制),PLC控制,智能仪表控制,计算机控制(DDC3 JX-300 DCS的通讯网络可分为哪三层?SBUS总线信息管理网,过程控制网,4 什么叫积分饱和现象?解决选择性控制中的积分饱和现象有哪些方法?由于设定值和实际值之间存在偏差,调节器的积分作用使其输出不停变化,一直达到极限值并停留在该值上,这种现象叫积分饱和。
限制调节器的输出积分分离,遇限消弱积分法,))(一般工业过程可以分为四类,分别是()()(的硬件系统主要有哪三部分组成?3 JX5 -300 DCS 操作站,控制站,通讯网络4典型单回路控制系统主要有哪些环节组成,并画出方框图?测量变送环节被控对象控制器执行机构请写出前馈控制的四种不变性类型。
稳态不变性误差不变性选择不变性绝对不变性前馈控制结构上有哪四种类型前馈串级复合控制静态前馈动态前馈前馈反馈复合控制请写出任意三种工业常用控制方法PID ,PI,P ,PD四计算题(5*10)1假设不确定广义对象的标称模型P为:PPwz??????1211???其中z为系统输出,y为测量输出,w为扰动输入,u为控制输入。
??????PPuy??????2221?zw?P 求等价形式中的表达式ywuz?1??PK)K(I?P?P?P 1)(21111222K 等价形式2 冷凝器温度前馈-反馈复合控制系统原理图如图所示,已知扰动通道特性一般形式?6s?8s e01.05e.94WW(?(?s)s)调节规律。
;温度调节器采用;控制通道特性PI0f5)55s(1?(1?41s)W(s)求该复合控制系统中前馈控制器的数学模型;m5s)55s)W(105(1?F W(S)????M W(94(1?41s)s)oW(s))W(s fmW(s)0)(sW c分别为:,S,T3 设模糊矩阵R0.70.50.40.30.70.6??????R=,S=,T=??????0.90.200.5.78.060.??????R?S?TR?S?TRT(S?)?,,求0.70.6??R?S?T? ??0.90.8??0.40.3???T?RS???0.50.2??0.70.5??R?(S?T)???7.900.??4两模糊矩阵0.60.5??0.20.51????R1?0.4R?Q Q?,,求合成矩阵????0.70.10.8????90.0.1??0.40.9??Q?R???0.60.8??4如图有两种液料Q和Q在管道中均匀混合,产生一种所需成分X的混合物,混合物的总21流量Q也要进行控制。
现在要求混合物的成分X控制在Q的质量百分数为0.2。
求出操纵1变量和被控变量之间的恰当配对。
ACQ1FCQ 2QAQ1?XQ??QQ,21Q?Q211?XX,?,KK??KK??1,21212211QQ1?X0.20.8X???????????X0.80.2X?1????2.582?1.582????1?72.7s?1s2.(Gs)?,要求目标矩阵为5设被控耦合对象的传递函数矩阵为??11P?? 4.5s?4.5s?11??582.2??0??12.?7s)G(?s,试进行静态解耦设计。
??1P??01?.5s4??0.6200.380??N? ???0.6200.620??2。
流出侧阀门阻力实验结果为:当水位H变化F为0.5m20cm 6 有一水槽,其横截面积3/s. 试求流出侧阀门阻力R时,流出量的变化为1000cm,并计算该水槽的时间常数T.1/R=Q/H, R=200, T=RF=100?u?20%。
若该水位对象用一阶惯性环节近似其中阶跃扰动量(1)画出水位阶跃响应曲线;用切线法求出时间常数T.(2)用计算法计算出增益K和时间常数T.(3)若系统的滞后时间为0.5秒,请用动态特性参数法整定PI控制器参数大小?Y100??K?500, Y1=100*0.39=39 t1=50, Y2=100*0.63=63, t2=100?U20%T=2*(t2-t1)=100?752./100?0.1*500*.5)K?1.1K(?1p T?65.5?13.3*03K?3..?I33当流量测量不加开放器,试求出=3x10kg/hkg/h,Q=6x107.若比值k=Q/Q=4,Q BmaxBAmaxA K。
比值系数2221/4 /Q=K解:=(1/k))×(Q BmaxAmax若已知正常操作时,需使参与反应的甲乙两种物料流量保持一定比值,8 在某生产过程中,33=250 q,/h乙流量其测量范围为q 甲流量=7m/h,采用孔板测量并配用差压变送器,0~10m 21试求在流量和测比值的控制系统。
/q0~300L/ h,相应的测量范围为根据要求设计保持qL/h,12 KDDZ-量信号分别成线性和非线性关系时,采用Ⅲ型仪表组成系统时的比例系数。
解:线性:k=q/q=0.25/7=1/28 12K=k×(Q/Q)=25/212max1max2222=1/784 /q/7=0.25非线性:k=q12222)=625/44(Q1 K=k/Q×2max1max9.有一双闭环比值控制系统如图7-5所示。
若采用DDZ-Ⅲ型仪表和相乘方案来实现。
已知Q=7000kg/h,Q=4000kg/h。
要求:2max1max(1)画出系统方块图;(2)若已知I=18mA,求该比值系统的比值k=?比值系数K=?0。
=?10mA,试计算此时I(3)待该比值系统稳定时,测得I=217/8 =K+解:(2)K×164=I得:0) 又因为K=k*(Q/Q2max1max k=1/2得:-4) -4=(I)/(I(3) K129.25mA得:I=2)输入流量为正弦变化,100%有一均匀控制系统(缓冲罐直径2m,控制器为纯比例读10。
,由此引起的液位变化幅度为0.3m240~480m3/h幅度从,周期为2min 求相应的输出流量变化幅度)(1 2.8米,求液位变化幅度和输出流量变化幅度。
(2)若将该储罐直径增加到h?d?108?0q?44?2C???q?q60??C?,t3?0?.h)因为(1 1112dt?q?239.05802?h1?R?0.0013所以2?q2?hd?h2?11R0.0013?? 4?.?1C?q??q?C,同上写出2)以及(得22221q?dt2?q?239.9760?h?0.312012H(s)K2?,T?RC,T?RC,K?R传递函数:2121221Q(s)(Ts?1)(Ts?1)211QQQ hA为,流出量为,为被控参数,11.题图3-1所示液位过程的输入量为,液位312RRR均为线性液阻。