控制工程复习提纲-zhm制作人：曾慧敏第一～四章：1.什么是开/闭环控制？各自有何优缺点？P72.单回路控制系统组成（或包含哪几个基本环节）？控制系统中的被控对象是指什么？P83.控制系统若按设定值来分类，分几类？P94.评价控制系统的性能指标主要有哪两大类？各有什么特点？P12-145.对象数学建模的方法有哪三类？6.如何测取广义对象的阶跃响应？已知对象的阶跃响应，如何求K、T、τ？P337.常用的控制规律有那些？P、PI、PID控制规律的适用场合？8.什么叫“积分饱和”？它有什么危害？如何防止？9.被控变量的选择原则？检测点的选取时应注意什么？10.操纵变量的选择原则？11.什么是广义对象？12.调节阀气开/关选择原则是什么？13.调节阀的理想流量特性有哪几种？流量特性选择的原则？已知对象与测量环节增益的变化规律能确定合理的流量特性。
14.控制器正反作用选择的原则？控制器参数的工程整定的方法？15.什么是控制系统的投运？投运步骤？串级系统：1.什么叫串控制级系统？串级系统有什么特点（优点）？2.串级系统的“鲁棒性”是指什么？3.略述串级系统的设计原则（设计前提：副变量选择原则、主副控制器控制规律选取、主副控制器防积分饱和）。
4.如何确定控制器的正、反作用？5.串级系统投运？（必须确保无扰动切换，并用先副后主的原则）比值控制1.比值控制的目的是什么？2.主、从动量选择？3.比值控制的类型、各类比值控制系统的优缺点及适用场合是什么？4.比值控制的实现方案？K、I(P)、Is(Ps)等的计算（包括仪表量程选取）？5.比值控制的投运？均匀控制1.什么叫均匀控制？均匀控制的目的和特点是什么？2.均匀控制与一般的定值控制有何不同？3.均匀控制器的参数整定方法及原则？前馈控制1.什么叫前馈控制？其特点是什么？采用前馈控制系统的条件有哪些？控制工程复习提纲- 1 -2.为什么前馈控制又称“扰动/补偿控制”？3.在讨论前馈控制时，所谓“不变性原理”是指什么？4.前馈与反馈控制有哪些本质差异（从控制的结构、控制的质量、稳定性诸方面来分析）？5.前馈控制适用在什么场合？选择性控制1.什么叫超驰控制/取代控制/保护控制？2.生产上为什么要设置起软保护作用的超驰控制系统？3.选择性控制中为什么要考虑防积分饱和？“限幅法”是怎样起防积分饱和的？4.采用“外反馈法”实现防积分饱和的原理是什么？它在超驰控制系统中的应用有什么特点？5.选择器类型的选择？6.应按什么原则去整定超驰控制中二个控制器（正常工作的控制器和超驰控制器）的参数？分程和阀位控制1.什么叫分程控制？目的（即：应用场合）？实现（包括阀形式和区间选择及调整）？2.分程控制一般是通过阀门定位器实现的。
如何确定各调节阀的工作区间？3.双重/阀位控制系统的结构形式、特点？主、副操纵变量的选择？4.分程和阀位控制的区别？大纯滞后控制1.什么样的过程称为大纯滞后过程？2.画出Smith预估控制的原理图，说明其工作原理？关联和解耦1.什么叫相对增益？知道几个特殊相对增益值的含义。
2.相对增益阵的求取?相对增益阵性质?3.什么叫正相关？4.如何选择变量配对来减少系统的耦合程度？5.关联对系统稳定性的影响如何？6.怎样用前馈法和矩阵法实现解耦控制？流体输送设备1.流体输送设备的控制有哪几个特点？2.如何确定出离心泵的工作点？对于离心泵的各种控制方案，分析其的优缺点？3.在离心泵的流量控制方案中，控制阀能否安装在入口管线上？为什么？4.什么叫喘振？压缩机为什么要设置防喘振控制？5.防喘振控制有哪几种控制方案，各个控制方案的特点？为什么防喘振控制必须注意控制器的防积分饱和？传热设备1.传热设备有哪些动态特点？对控制规律作如何考虑？2.传热设备几种控制方案的优缺点？控制工程复习提纲- 2 -3.在加热炉控制中，比较各种控制方案的特点。
4.在加热炉应设置哪些安全联锁系统？5.一般将大型锅炉的控制问题划分成哪三个控制系统（不包括联锁）？6.锅炉汽包水位控制系统有哪几类？7.什么是虚假水位？采用差压变送器时是否会呈现假水位？为什么？在控制方案中应采取什么办法减少假水位的影响？控制方案中的系数怎样设置？8.锅炉燃烧控制系统有哪些，其特点？9.过热蒸汽系统的控制方案有？例如：填空：1．控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响越缓慢;干扰通道容量滞后愈多,则调节质愈好;干扰通道的纯滞后对调节质量无影响。
2．选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）应大于干扰通道的放大倍数（增益）。
3．控制对象的调节通道的动态特性对过渡过程的影响是:调节通道时间常数愈大,则响应越慢,工作频率_低;但调节通道时间常数过小,易产生振荡问题;调节通道的纯滞后使过渡过程质量下降。
4．某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，再加入积分作用的后，应_适当降低放大倍数（或增大比例度）,才能使稳定性不变。
5．简单均匀控制系统与液位定值控制系统的区别是控制器的控制规律选择和参数整定上6．串级调节系统,一般情况下主回路选择PI或PID调节规律调节器,副回路选用P调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置开方器补偿。
7．防积分饱和的措施有哪三种：限幅法、积分切除法和积分外反馈法。
简单题：1．什么叫串级控制系统?画出一般串级控制系统的典型方块图。
答：串级控制系统是由其结构上的特征而得名的。
它是由主、副两个控制器串接工作的。
主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量的定值控制。
方框图略2．串级控制系统有哪些特点?主要使用在哪些场合?答串级控制系统的主要特点为：(1)在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统；(2)系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量(3)由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响；(4)系统对负荷改变时有一定的自适应能力。
串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。
3．串级控制系统中主、剧变量应如何选择?控制工程复习提纲- 3 -答主变量的选择原则与简单控制系统中被控变量的选择原则是一样的。
副变量的选择原则是：．(1)主、副变量间应有一定的内在联系，副变量的变化应在很大程度上能影响主变量的变化；(2)通过对副变量的选择，使所构成的副回路能包含系统的主要干扰；(3)在可能的情况下，应使副回路包含更多的主要干扰，但副变量又不能离主变量太近；(4)副变量的选择应考虑到主、副对象时间常数的匹配，以防“共振”的发生4．为什么说串级控制系统中的主回路是定值控制系统，而副回路是随动控制系统?答串级控制系统的目的是为了更好地稳定主变量，使之等于给定值，而主变量就是主回路的输出，所以说主回路是定值控制系统。
副回路的输出是副变量，副回路的给定值是主控制器的输出，所以在串级控制系统中，副变量不是要求不变的，而是要求随主控制器的输出变化而变化，因此是一个随动控制系统。
5．怎样选择串级控制系统中主、副控制器的控制规律?答串级控制系统的目的是为了高精度地稳定主变量，对主变量要求较高，一般不允许有余差，所以主控制器一般选择比例积分控制规律，当对象滞后较大时，也可引入适当的微分作用。
串级控制系统中对副变量的要求不严。
在控制过程中，副变量是不断跟随主控制器的输出变化而变化的，所以副控制器一般采用比例控制规律就行了，必要时引入适当的积分作用，而微分作用一般是不需要的。
6．如何选择串级控制系统中主、副控制器的正、反作用?答：副控制器的正反作用选择：与副对象特性、控制阀的气开、气关型式有关，其选择方法与简单控制系统中控制器正、反作用的选择方法相同，是按照使副回路成为—个负反馈系统的原则来确定的。
主控制器正反作用只取决于主对象，而与执行器的气开、气关型式及副控制器的作用方向完全无关。
7．均匀控制系统的目的和特点是什么?答：均匀控制系统的目的是为了解决前后工序的供求矛盾，’使两个变量之间能够互相兼顾和协调操作。
均匀控制系统的特点是其控制结果不像其他控制系统那样，不是为了使被控变量保持不变，而是使两个互相联系的变量都在允许的范围内缓慢地变化。
8．简述均匀控制系统的控制方案。
答：以液位与流量的均匀控制为例，其控制方案有简单均匀控制与串级均匀控制两种。
从结构上来讲，简单均匀控制与一般的液位控制系统一样，串级均匀控制与一般的液位一流量串级控制系统一样。
其区别在于均匀控制与一般的控制系统目的不一样。
之所以能够使两个变量间的关系得到协调，是通过控制器参数整定来实现的。
均匀控制系统中的控制器一般都采用纯比例作用，且比例度很大，必控制工程复习提纲- 4 -要时才引入少量的积分作用。
9．什么叫比值控制系统?答实现两个或两个以上的参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。
通常为流量比值控制系统，用来保持两种物料的流量保持一定的比值关系。
10．试简述双闭环比值控制系统及其使用场合。
答：双闭环比值控制系统有两个闭合回路，分别对主、副流量进行定值控制。
同时，当主流量发生变化时，通过比值控制器来改变副流量控制器的给定值，使副流量能随主流量的大小变化而变化，始终保持一定的比值关系。
双闭环比值控制系统主要适用于主流量干扰频繁、工艺上不允许负荷有较大波动或工艺上经常需要提降负荷的场合。
11．什么是前馈控制系统?它有什么特点?答：按扰动变化大小进行控制的系统称为前馈控制系统。
前馈控制系统的主要特点有：(1)前馈控制是基于不变性原理工作的，比反馈控制及时、有效；(2)前馈控制是属于“开环”控制系统；(3)前馈控制使用的是视对象特性而定的“专用”控制器，又称前馈补偿装置；(4)一种前馈作用只能克服一种干扰。
12．前馈控制的主要形式有哪几种?答前馈控制的主要形式有单纯的前馈控制(又称简单前馈)和前馈一反馈控制两种。
根据对干扰补偿形式的特点，又分静态前馈控制和动态前馈控制。
13．前馈控制主要应用在什么场合?答：前馈控制主要用于下列场合：(1)干扰幅值大而频繁，对被控变量影响剧烈，单纯反馈控制达不到要求时；(2)主要干扰是可测不可控的变量；(3)对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，控制质量差时，可采用前馈一反馈控制系统，以提高控制质量。
14．什么是生产过程的软保护措施?与硬保护措施相比，软保护措施有什么优点? 答：所谓生产的软保护措施，就是当生产短期内处于不正常情况时，无须像硬保护措施那样硬性使设备停车，而是通过一个特定设计的自动选择性控制系统，以适当改变控制方式来达到自动保护生产的目的。