材料成型控制工程基础.doc

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1、材料成型主要金属材料的铸造、锻压、焊接和热处理等需要材料被加热才能够完成的材料成型工艺过程。1.反馈：将被控对象输出的量经测量装置返回到输入端，经预给定量进行比较后，最终将影响过程控制系统的输出结果。2.过程控制系统的动态特性:(1)稳定系统(2)非稳定系统(3)临界系统3.过程控制系统的基本要求：(1)稳稳定性要求是过程控制系统正常工作的首要条件，必须指出，实际控制系统不仅首先要满足稳定性要求，而且还要考虑系统必须要由一定的富余量，以便照顾到系统工作时参数可能会发生变化或有更严重的干扰侵入等。(2)准系统在调节过程结束后，系统的

2、被调量与稳态量之间的偏差称为稳态误差或静态误差，它是衡量系统稳定精度的一项指标。(3)快快表示动态性能指标要符合要求，它是衡量形态好坏的依据。4.衰减比:是衡量一个振荡过程的衰减程度的指标，等于两个相邻的同向波峰值之比即n=y1/y25.过程输入/输出通道：计算机经过计算、处理后，将结果以数字量的形式输出，同时将数字量转化为适合生产过程控制的量。因此在计算机和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换装置，这个装置就成为~6.计算机输入/输出通道与cpu交换信息的类型（1）数据信息(2)状态信息(3)控制信息7.模拟输入通道各部分电路

3、的作用：（1）传感器：将过程量转换为电信号（2）放大电路：对微弱的电信号进行放大（3）多路转化开关：将多路模拟信号按要求分时输出（4）采样保持：对模拟信号进行采样，在模/数转换期间对采样信号进行保持（5）A/D转换：即模/数转换，将模拟信号转化为二进制数字量（6）接口电路：提供模拟量输入通道与计算机之间的控制信号和数据传送通道8.模拟量输入通道设计应考虑的问题：（1）信号的拾取方式（2）信号的调节（3）模/数转换方式的选择（4）电源配置（5）抗干扰测试9.放大器的类型（特点）（1）测量放大器：具有高输入阻抗，低失调电压、低温度漂移

4、系数和稳定的放大倍数、低输出阻抗的特点。（2）小信号双线变送器：解决远距离可靠传送微弱电信号的问题，并实现信号和电源一起传送。（3）隔离放大器：A.测量处于高共模电压下的低电平信号B．消除由于信号源地网络的干扰所引起的误差C．避免形成地回路及其寄生拾取问题D.保护应用系统电路不致因输入端或输出端大的共模电压造成损坏E.为仪器仪表提供安全接口(4)程控增益运算放大器：解决在多通道或多参数的模拟输入通道中，多个通道或多个参数公用一个测量放大器，由于各通道送入放大器的信号电平不同，但都要放大至A/D转换器输入要求的标准电压，因而对不同通

5、道或参数，测量放大器的增益是不同的问题。11.采样保持器的原理：当控制信号为高电平时，开关S闭合，输入信号通过电阻R向电容充电，通常要求充电时间越短越好，以使电容电压迅速达到输入电压值。当控制信号为低电平时，S断开，电容的放电回路断开，因而电容电压下降速度很慢。A/D转换器就可根据此时的电容电压进行量化。12.选择A/D转换器的一般原则：在ppt上13.开关量输入通道的结构形式(1)信号变换器：将过程的非电量开关量转换为电压或电流的双值逻辑值。(2)整形电路：将混有毛刺之类的干扰输入双值逻辑信号或其信号前后沿不和要求的输入信号整形

6、为接近理想状态的方波或矩形波，而后再根据系统要求变换为相应形状的脉冲信号。(3)电平变化电路：将输入的双值逻辑电平转换为cpu兼容的逻辑电平(1)总线缓冲器：暂存数字量信息并实现与cpu数据总线的连接(2)接口电路：协调通道的同步工作，想cpu传递状态信息并控制开关量到cpu的输入14.传感器：能够感受规定的被测量，并按一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置15.信号变换的形式图3.116.从传感器的概念来看，其主要的内涵特征：（1）从传感器输入端来看，一个指定的传感器只能感受或响应规定的物理量，即传感器对规定的被检测量具有最大

7、的灵敏度和最好的选择性（2）从输出端来看，传感器的输出信号为可用信号，即输出信号不但载运原始信息而且能被远程传送（3）从输入和输出关系来看，这种关系具有一定的规律性，它们之间具有确定的静态和动态特性。规律是可复现的17.传感器的组成：（1）敏感元件：直接感受被测量的变化并输出与被测量成确定关系的某一物理量的原件，是传感器的核心（2）转换元件：将敏感元件输出的物理量转换为适于传输或测量的电信号（3）测量电路：将转换元件输出的电信号进行进一步的转换和处理，便于后续电路实现显示、记录、处理及控制功能18.灵敏度：传感器输出的变化量与引起

8、该变化量的输入变化量之比19.分辨率与阈值：传感器能检测到输入量最小变化量的能力成为分辨力；当分辨力以满量程输出的百分数表示时，成为变化率；阈值是指能使传感器的输出端产生可测变化量的最小被测输入量及零点附近的分辨力。20.重复性：传感器在输入量按同