水工程仪表与控制复习资料(给09修订.doc

《水工程仪表与控制复习资料(给09修订.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第一章1．11、自动控制定义、系统作用、系统构成定义：在人不直接参与的情况下，利用外加的设备火装置(称自动控制装置)使整个生产过程或工作机械（称作对象）自动地按预定规律运行，或使其某个参数（被控量）按预定的要求变化系统作用：使得在没有人直接参与的情况下通过该系统照样可以实现同样的控制目的。系统构成：①整定文件（给出了被控量应取的值）②测量元件(监测被控量的大小）③比较元件（用来得到给定与被控量之间的差误）④放大元件（用来将误差信号放大，用以驱动执行机构）⑤执行元件（执行控制命令，推动被控对象）⑥校正元件（改善系统控制的动静态性能）⑦能源元

2、件（提供控制系统所需能量）2、自动控制系统基本概念由被控对象和自动控制装置按一定方式连接起来的、完成一定自动控制任务的有效组合体。3、开、闭环控制系统的区别，应用范围区别：闭环控制系统用负反馈并利用偏差进行控制，开环控制信号只能由给定值单向传递到被控量，信号只有倾向，无反向联系；前者与后者相比，抗干扰能力强，控制精度高。应用范围：总体上闭环的应用范围比开环的更广泛点。闭环控制适用于控制精度要求高，抗干扰能力强，元件多，线路复杂，系统分析和设计比较麻烦的系统；开环控制适用于控制精度低，抗干扰能力差的系统，成本低。4、传感器性能对控制系统性能

3、的影响①传感器是决定系统重要的性能重要部件，它的每项指标都直接影响测量结果的好坏和整个控制系统过程的准确性；②以精确的传感器做基础，可以组成各种不同用途的自动控制系统，提高控制系统的适用范围。★★5、自动控制系统的分类及每一种类型的特点注：括号里的内容是为了出于选择题填空的考虑，简答题时可不写。①按按数学模型分线性：具有叠加性和齐次性，可用线性微分方程描述（课件版）非线性：不适用叠加原理，用非线性方程描述（课件版）连续：数控系统能够对两个或两个以上的坐标轴同事进行严格连续控制，控制准确。（百度版）离散：控制功能分散，管理集中。（百度版）②

4、按给定值分（课件版）定值控制系统：输入量是恒定的常值，其主要任务是使输出量在各种扰动作用下都能保持在恒定希望值附近，（如恒温、水位、恒压控制系统）随动系统：也叫伺候系统，跟踪系统，其输入量是事先不知道的任意时间函数，主要任务是使输出量迅速而准确地跟随输入量的变化而变化；（如飞机和舰船分操舵系统，雷达自动跟踪系统）程序控制系统：其输入量按照给定的程序变化，主要任务是使输出量按预先给定的程序指令而动作（典型的为数控车床，机器人控制系统，水处理工艺中滤池的反冲洗过程控制）③按系统结构分（课件版）负反馈系统：系统的输出控制输入，调整过度行为前馈控

5、制系统：前馈通路由对输入信号或扰动作用的补偿装置组成，不能单独使用。复合控制系统：系统由两个及两个以上的简单控制系统组合起来可控制一个或同时控制多个参数，能显著减小扰动对系统的影响，有利于提高控制精度（如前馈--反馈控制系统）。1．2★★1、传递函数的定义、数学基础、在经典控制理论中的重要地位。1）定义：线性定常系统在输出初始条件均匀为零的条件下，输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。2）数学基础：①拉氏变换，即将微分积分函数转化为代数幂函数形式，将微分方程转化代数方程，包括线性定理、移位定理、延迟定理、终值定理、初值定理、微分定理和积分定理；

6、②反拉式变换3）在经典控制理论中的重要地位：经典控制理论的研究对象是单输入、单输出的自动控制系统，特别是线性定常系统，所以传递函数是经典控制理论的基础。★★2、系统结构未知时，如何用实验方法获取系统传递函数。当系统或环节的物理过程不清，不知其传递函数时，可以输入一特定信号X（s），通过对输出的观察记录得到Y(s)，再通过G(s)=Y(s)/X（s），就可求出该环节或系统的传递函数。这就是利用实验方法求取系统或环节传递函数的过程。★★3、为何要了解典型环节特性？各典型环节的特性、实例。1）原因：因为一个实际的系统模型可以用若干个典型环节组合

7、而成，了解典型环节的特性，将有助于复杂系统的分析和设计。2）各典型系统环节的特性及实例①比例环节：表达式为G（s）=K(k为增益，比例系数，放大系数)，其特点是输入输出量成比例，无失真和时间延迟；主要实例有电子放大器、齿轮、电阻（电位器）、感应式变送器②积分环节：表达式为G（s）=K/Tis,其特点为输出量与输入量的积分成正比例。当输入消失，输出具有记忆功能；主要实例有电动机转角速度与角度间的传递函数，模拟计算机中的积分器。③振荡环节：表达式为G(s)=1/(T2s2+2ζTs+1)，T为时间常数，ζ为阻尼系数；其特点为环节有两个独立的储

8、能元件，并可进行能量交换其输出出现振荡；实例为RLC电路的输出与输入电压间的传递函数。④微分环节：主要表达式包括理想微分（G(s)=KS）、一阶微分(G(s)=τs)和二阶微分(G(s)=τ2