第七章 复杂控制系统的分析与设计
- 格式:ppt
- 大小:2.71 MB
- 文档页数:49
离散控制系统的故障分析与故障改进设计离散控制系统是一种重要的自动控制系统,广泛应用于诸多领域。
然而,由于其复杂性和长期使用,故障难免会发生。
故障的发生既可能导致系统的停机,也可能导致系统工作不正常,甚至对整个系统产生不可逆的损害。
因此,对离散控制系统的故障进行分析,并设计相应的故障改进方案,对确保系统的正常运行至关重要。
一、离散控制系统的故障分析离散控制系统的故障主要包括硬件故障和软件故障两大类。
硬件故障一般指由于元件老化、电路连接不良、电源问题等导致的故障。
在进行硬件故障分析时,首先可以通过仔细检查电路连线情况和电源供应是否正常来判断故障是否来源于硬件方面。
其次,可借助工具设备如数字万用表等对元件和电路进行测试,以确定具体故障点。
最后,根据故障点来采取相应的修复措施。
软件故障一般指由于编程错误、参数配置错误等导致的故障。
在进行软件故障分析时,首先可以通过对程序进行仔细分析和调试来判断故障是否源于软件方面。
其次,根据故障表现和日志信息来分析具体的错误原因。
最后,根据错误原因进行相应的修复和改进。
二、离散控制系统的故障改进设计故障改进设计的目标是保证离散控制系统在面对故障时,能够尽快地恢复正常工作,进而减少对整个系统的影响。
首先,为了提高离散控制系统的稳定性和鲁棒性,在系统设计阶段应该注重容错性的考虑。
例如,可以使用冗余技术来应对可能发生的硬件故障,以保证系统的可靠性。
此外,还可以采用编码检测和纠错技术来应对可能发生的软件故障。
其次,针对已经发生的故障,需要进行故障分析和修复。
在硬件故障方面,可以考虑更换老化的元件、修复连接错误等。
在软件故障方面,可以通过修复程序错误、重新配置参数等方式进行修复。
重要的是,在修复故障时要保证系统的可用性和数据的完整性。
最后,为了加强离散控制系统的故障处理能力,可以引入自动故障检测和诊断技术。
这通过对系统的实时监测和故障诊断,可以及时发现故障并采取相应的措施。
此外,还可以建立故障数据库,并利用故障数据来分析和改进系统的设计。
过程控制复习题第一章绪论一、填空题1、过程控制是指生产过程的自动控制,主要被控参数有;2、传统的简单过程控制系统由和两部分组成。
3、检测控制仪表包括、和。
二、简答题1、过程控制有哪些特点?2、什么是过程控制系统?典型过程控制系统由哪几部分组成?3、什么是定值控制系统?4、按照设定值形式不同,过程控制系统分哪些类?5、过程控制阶跃响应的单项性能指标有哪些?综合性能指标有哪些三、分析计算题1、会计算性能指标,书后P12 1-10题四、综合题第二章检测仪表一、填空题1、某压力表的测量范围为0-10MPa,精度等级为1.0级。
则该压力表允许的最大绝对误差是。
若用标准压力计来校验该压力表,在校验点为5MPa时,标准压力计上读数为5.08MPa,则该点的绝对误差为,试问被校压力表在这一点(是/否)符合1级精度。
2、有两块直流电流表,他们的精度和量程分别为1)1.0级,0-250mA2)2.5级,0-75mA第一块表的最大绝对误差为;第二块表的最大绝对误差为;若要测量50mA 的直流电流,从准确性、经济性考虑应选择第块表。
3、某台测温仪表的测温范围-100—700C,检验该表时测得全量程内最大绝对误差为+5C,则该仪表的量程D为,该表的基本误差为,该仪表的精度等级为。
4、检测仪表的基本技术指标有哪些5、热电偶的基本定律有6、热电偶冷端温度补偿措施有、、、和。
7、常用弹性元件的形状有二、简答题1、热电偶测温原理是什么?2、椭圆齿轮流量计对介质有什么要求?3、热电阻测温有什么特点?为什么热电阻测温采用三线制接法?4、工业上常用的测温热电偶有哪几种?热电偶和仪表之间的接线,为什么要用补偿导线?三、分析计算题1、习题P70 2-52、习题P70 2-73、习题P70 2-11四、综合题第三章控制仪表一、填空题1、过程控制的基本控制有位式控制、P控制、、,在实际的比例控制器中,习惯上使用表示比例控制强弱。
2、用户根据控制需要,将程序模块用指令连接起来,就完成了编程,在数字控制系统中,这种利用标准功能模块组成系统的工作称为。
控制系统中的鲁棒性分析与控制策略设计研究控制系统,是指对一个系统的输出或状态进行调节,以实现预期输入值或状态的一种技术手段。
在该技术中,鲁棒性(Robustness)是一个十分重要的概念。
其指的是在各种干扰和不确定性因素的影响下,系统应当保持良好的性能表现。
因此,控制系统中鲁棒性分析与控制策略设计的研究就成为了十分热门的领域之一。
一、控制系统的鲁棒性分析1. 鲁棒性分析的概念在控制系统中,鲁棒性是系统在不确定性的干扰下,维持优良性能的能力。
它用来描述任何控制系统都需具有的普遍属性,如抗扰性和确定性。
在控制系统中,鲁棒性分析是指寻找并描述系统在各种不确定性信息下的反应和表现。
2. 鲁棒性分析的方法控制系统的鲁棒性分析方法包括:稳定性分析、性能分析和设计分析。
稳定性分析通过将控制器的采样间隔和控制系统的模型一起考虑,给出控制器选择的要求。
通过分析控制器的输入-输出关系,稳定性分析能够求得系统的稳定性界。
性能分析是一种基于功率或能源函数的分析方法,包括各种性能指标,如能耗和调节时间等。
通过考虑系统在带有各种干扰的情况下的表现,性能分析还可以提供对系统鲁棒性的关键特性刻画。
设计分析方法是鲁棒性分析中应用得最广泛的方法。
可以从控制器的设计策略以及控制系统的性质之间建立联系,以研究控制器设计对控制系统稳定性、性能和鲁棒性的影响。
二、控制策略设计在控制系统中,控制策略设计是实现优化系统性能的重要工具。
最近的研究表明,对于复杂系统,鲁棒性控制策略的使用相对于传统控制策略而言能够有效提高系统的鲁棒性能,从而实现较高的系统性能。
1. 鲁棒性反馈控制鲁棒性反馈控制指控制器将干扰输入作为重要设计参数,通过相应地调整控制器的输出,以优化系统的性能。
2. 鲁棒性前馈控制鲁棒性前馈控制器是一种可以补偿系统动态误差的控制器,它通过将干扰输入作为重要的控制参量,以补偿系统的动态误差,从而提高控制系统的鲁棒性能。
3. 综合鲁棒控制综合鲁棒控制是控制系统中最复杂的一种控制策略。