过控自动化考前复习.doc

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1、第一章1.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同？闭环自动控制是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制。操纵变量通过被控对象去影响被控变量，而被控变量又通过自动控制装置去影响操纵变量。从信号传递关系上看，构成了一个闭合回路。开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向控制而没有反向联系的自动控制系统。即操纵变量通过被控对象去影响被控变量，但被控变量并不通过自动控制装置去影响操纵变量。从信号传递关系上看，未构成闭合回路。2.自动控制系统怎样构成？各组成环节起什么作用？自动控制系统主要由两大部分组成。一部分是起

2、控制作用的全套自动化装置，它包括检测元件及变送器、控制器、执行器等；另一部分是受自动化装置控制的被控对象。检测元件及变送器来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号。控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好的控制规律进行运算后，将运算结果用特定的信号发送给执行器。执行器根据控制器送来的信号值相应地改变流人(或流出)被控变量的物料量或能量，克服扰动的影响，最终实现控制要求。3.试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量。被控对象是

3、对象的输出被控变量是生产过程中所要保持恒定的变量给定值是工艺上希望保持的被控变量数值操纵变量是具体实现控制作用的变量4.什么叫负反馈？它在自动控制系统中有什么意义？把系统(或环节)的输出信号直接或经过一些环节重新引回到输人端的做法叫做反馈。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，这种反馈叫做负反馈。当被控变量y受到干扰的影响而升高时，负反馈使负反馈信号z升高，经过比较到控制器的偏差信号e降低，此时控制器发出信号而使控制阀的开度发生变化，变化的方向为负，从而使被控变量下降回到给定值x，这样就达到了控制的目的。

4、5.什么是控制系统的静态与动态？为什么说研究动态比研究静态更为重要？在自动化领域内，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为控制系统的静态。系统的各个环节和信号都处于变动状态称为控制系统的动态。在生产过程中，干扰是客观存在的，是不可避免的。这些干扰是破坏系统平衡状态引起被控变量发生变化的外界因素。在一个自动控制系统投入运行正常工作时，总是处于波动不止、往复不息的动态过程中，时刻都有干扰作用于控制系统破坏正常的工艺生产状态，既而就需要通过自动化装置不断地施加控制作用去对抗或抵消干扰作用的影响。6.什么是自动控制系统的过渡过程？

5、它有哪些基本形式？哪些过渡过程能基本满足控制要求？系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程，称为系统的过渡过程。过渡过程曲线有：①等幅振荡过程；；②衰减振荡过程；③非周期衰减过程；④发散振荡过程（1）（2）（3）（4）非周期衰减过程和衰减振荡过程是稳定过程，能基本满足控制要求。但由于非周期衰减过程中被控变量达到新的稳态值的进程过于缓慢，致使被控变量长时间偏离设定值，所以一般不采用。只有当生产工艺不允许被控变量振荡时才考虑采用这种形式的过渡过程。7.某化学反应器工艺规定的操作温度为(900±10)℃。考虑安全因素，控制过

6、程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。现设计的温度定值控制系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-13所示。试求最大偏差、衰减比和振荡周期等过渡过程品质指标，并说明该控制系统是否满足题中的工艺要求。解由过渡过程曲线可知最大偏差A=950-900=50℃衰减比第一个波峰值B=950-908=42℃第二个波峰值B'=918-908=10℃衰减比n=42:10=4.2振荡周期T=45-9=36min余差C=908-900＝8℃过渡时间为47min。由于最大偏差为50℃，不超过80℃，故满足题中关于最大偏差的工艺要求。8.

7、衰减振荡过程的品质指标主要有：最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期(或频率)第二章1.什么是被控对象特性？为什么研究对象特性？被控对象特性是指被控对象输入与输出之间的关系。即当被控对象的输入量发生变化时，对象的输出量是如何变化、变化的快慢程度以及最终变化的数值等。对象的输人量有控制作用和扰动作用，输出量是被控变量。因此，讨论对象特性就要分别讨论控制作用通过控制通道对被控变量的影响，和扰动作用通过扰动通道对被控变量的影响。系统的控制质量和组成系统的每一个环节的特性都有密切的关系，特别是被控对象的特性对控制质量的影响很大

8、。2.什么是被控对象的数学模型？静态数学模型和动态数学模型有什么区别？定量地表达对象输人输出关系的数学表达式，称为该对象的数学模型。静态数学模型描述的是对象在静态时输入量和输出量之间的关系；动态数学模型描述的是对象在输入量改变之后输出量的变化情况。稳态数学模型是动态数学模型在对象达到平衡时的特例。3简述