集散型控制系统介绍.docx

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1、集散型控制系统介绍12020年4月19日文档仅供参考本答案仅供参考。第1章绪论1.1什么是过程计算机控制系统?它由哪几部分组成?经过具体示例说明。答:它是指由被控对象、测量变送装置、计算机和执行装置构成,以实现生产过程闭环控制的系统,它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。例如温度控制系统。1.2计算机控制工业生产过程有哪些种类型?答:计算机控制工业生产过程一般有五种类型:操作指导控制系统;直接数字控制系统;监督控制系统;集散控制系统;现场总线控制系统。1.3计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分?各

2、部分是怎样互相联系的?其中过程通道有几种基本22020年4月19日文档仅供参考类型?它们在系统中起什么作用?答:计算机控制系统的硬件一般包括:主机、外部设备、过程输入输出设备。两个过程通道,一个是输入通道,另一个为输出过程通道。输入过程通道包括:A/D通道----把模拟信号转换成数字信号后再输入;DI通道-----直接输入开关量信号或数字量信号。输出过程通道包括:D/A通道----把数字信号转换成模拟信号后再输出;DO通道-----直接输出开关量信号或数字量信号。1.4直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成

3、?答:直接数字控制系统的硬件主要有计算机(主机)、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。如下图所示。32020年4月19日文档仅供参考1.5数字PID控制算法有几种形式?各有什么特点?答:数字PID控制算法有位置式、增量式、速度式三种形式。PID位置式根据偏差计算阀门的位置,PID增量式根据偏差计算阀门的变化;PID速度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。1.6试推导计算机控制系统PI控制算法的位置式、增量式和速度式。答:模拟PI控制算法为u(t)kp1t[e(t)e(t)dt]TI0其

4、中,kp----比例增益TI----积分时间常数在采样周期相当短暂时,用矩形法近似代替积分项tke(t)dtTe(i),其中T为采样周期,k为采样序号。0i0PI位置式算法为:ku(k)kpe(k)kIe(i)uxi0PI增量式算法为:u(k)kpe(k)kIe(k)42020年4月19日文档仅供参考PI速度式算法为:v(k)u(k)kpe(k)kIe(k)TTT其中,ux-----偏差(它是初始阀门位置)u(k)---第k次输出的偏差校正值e(k)---第k次采样值的偏差校正值1.7试推导计算机控制系统

5、PD控制算法的位置式、增量式和速度式。答:模拟PD控制算法为u(t)kp[e(t)TDde(t)]dt其中,kp----比例增益TD----微分时间常数在采样周期相当短暂时,用后向差分法近似代替微分项de(t)e(k)e(k1),其中T为采样周期,k为采样dtT序号。PD位置式算法为:u(k)kpe(k)kD(e(k)e(k1))uxPD增量式算法为:u(k)kpe(k)kD(e(k)e(k1))PD速度式算法为:52020年4月19日