简述控制系统的四种分类
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1.闭环控制系统分为几种类型?每种代表什么含义?答:(1)定值控制系统,就是系统被控量的给定值保持在规定值不变或在小范围附近不变。
(2)程序控制系统,是被控量的给定值按预定的时间程序变化工作。
(3)随动控制系统,是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。
2.一个单回路控制系统主要由哪几个环节组成?作出简单控制系统的方框图。
答:一个单回路控制系统主要由测量元件、变送器、调节器、调节阀、和被控过程等环节组成。
图22值单控制系统方框图3.什么是气开式调节阀?什么是气关式调节阀?其选择的原则是什么?答:气开式:执行器输入压力p>0.02mpa时,阀开始打开,也就是说有信号压力时阀打开,无信号压力时阀关。
气关式则反之,有信号压力时阀关,无信号压力时阀开。
原则:主要是考虑在不同工艺条件下安全生产的需要。
a、考虑事故状态时人身、工艺设备安全。
b、考虑事故状态下减少经济损失,保证产品质量。
c、考虑介质的性质。
4.根据流量特性曲线,分别写出其对应的流量特性。
答:流量特性主要有直线、等百分比(对数)、抛物线及快开四种直线特性是指阀门的相对流量与相对开度成直线关系,即单位开度变化引起的流量变化时常数。
对数特性是指单位开度变化引起相对流量变化与该点的相对流量成正比,即调节阀的放大系数是变化的,它随相对流量的增大而增大。
抛物线特性是指单位相对开度的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系。
快开流量特性是指在开度较小时就有较大的流量,随开度的增大,流量很快就达到最大,此后再增加开度,流量变化很小,故称快开特性。
隔膜阀的流量特性接近快开特性,蝶阀的流量特性接近等百分比特性,闸阀的流量特性为直线特性,球阀的流量特性在中启闭阶段为直线,在中间开度的时候为等百分比特性。
仃I »/群卜苴町『J g次打七牛等-Tfc5.什么是积分饱和现象?防止积分饱和的措施都有哪些?所谓积分饱和现象是指若系统存在一个方向的偏差,PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而加大,从而导致u(k)达到极限位置。
过程控制系统是指自动控制系统的被控量是温度、流量、压力、液位等这样一些过程变量的系统。
过程控制主要是温度、压力、流量、液位等四种参数的控制问题。
定值控制系统:将系统被控量的设定值保持某一定值(或在某一很小范围内不变)的控制系统称为定值控制系统。
随动控制系统:随动控制系统是被控量的设定值随着时间任意变化的控制系统。
程序控制系统:程序控制系统被控量的设定值是按预定的时间程序变化的。
过程控制系统的品质指标:衰减比:第一、二两个周期的振幅B1与B2的比值,称为衰减比,既n=B1/B2动态偏差:扰动发生后,被控量偏离稳定值或设定值的最大偏差称为动态偏差。
调整时间Tc:系统受到扰动后平衡状态被破坏,经控制器作用后,被控量返回到允许的范围之内。
通常在稳定值的5%(或2%)以内,达到新的平衡状态所经历的时间,称为调整时间T c。
静态偏差:经控制器控制以后,系统被控量将在规定的小范围内波动,被控量与最大稳定值或设定值之差称为静态偏差或残余偏差,简称余差。
热电偶基本定律有均质导体定律、中间温度定律和中间导体定律。
两线制是指现场变送器和控制室仪表联系仅用两根导线。
投运:就是通过适当的步骤使主、副控制器先经手动调整好参数及工作状态,然后转到自然工作状态中。
冷端温度补偿:冷端温度冰浴法、计算修正法、补偿电桥法软手动操作指的是调节器的输出电流与手动输入电压成积分关系。
硬手动操作指的是调节器的输出电流与手动输入电压成比例关系。
无平衡切换是指在自动、手动切换时,无需事先调平衡,可以随时切换至所需位置。
自平衡能力是当对象受到干扰后,平衡状态被破坏,不需要外加任何控制作用,能依靠对象自身达到新的平衡状态的能力。
当对象受到干扰作用后,平衡状态被破坏,不能依靠它自身能力达到平衡状态的性质,称为无自平衡能力。
无扰动切换是指在切换时调节器的输出不发生变化,对生产过程无扰动。
气动执行机构有正作用和反作用两种形式。
当输入气压信号增加时推杆向下移动的叫正作用式执行机构。
题目:1、工业串联机器人常用的驱动方式、传动系统、传感器类型,比较2、智能移动机器人的驱动方式、传动系统、传感器类型,比较3、现在机器人的控制系统、控制结构概述:机器人问世已有几十年,但没有一个统一的意见。
原因之一是机器人还在发展,另一原因主要是因为机器人涉及到了人的概念,成为一个难以回答的哲学问题。
也许正是由于机器人定义的模糊,才给了人们充分的想象和创造空间。
美国机器人协会(RIA):一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的,通过程序动作来执行各种任务,并具有编程能力的多功能操作机。
美国家标准局:一种能够进行编程并在自动控制下完成某些操作和移动作业任务或动作的机械装置。
1987年国际标准化组织(ISO)对工业机器人的定义:“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能,能完成各种作业的可编程操作机。
日本工业标准局:一种机械装置,在自动控制下,能够完成某些操作或者动作功能。
英国:貌似人的自动机,具有智力的和顺从于人的但不具有人格的机器。
中国:我国科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化的机器,这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器”。
尽管各国定义不同,但基本上指明了作为“机器人”所具有的二个共同点:(1) 是一种自动机械装置,可以在无人参与下,自动完成多种操作或动作功能,即具有通用性。
(2)可以再编程,程序流程可变,即具有柔性(适应性)。
机器人是20世纪人类伟大的发明,比尔•盖茨预言:机器人即将重复PC机崛起的道路,彻底改变这个时代的生活方式。
机器人学集中了机械工程、材料科学、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等多学科的最新研究成果,代表了机电一体化的最高成就,是当代科学技术发展最活跃的领域之一。
驱动方式现代工业机器人的驱动方式主要有三种:气动驱动、液压驱动和电动驱动。
气动驱动机器人气动驱动系统以压缩空气为动力源。
《过程控制工程》期末复习题一、(每空1分)填空题:1、对于一个比例积分微分(PID)控制器来说,积分时间越小则积分作用越;微分时间越小,则微分作用越。
2、三种常用的均匀控制方案包括、、。
3、常规PID控制器中的P指作用、I指作用、 D指作用。
4、用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备,其中输送液体并提高其压头的机械称为,而输送气体并提高其压头的机械称为。
5、工程上常用的几种整定PID控制器参数的方法是、、、。
6、请举出我们曾经学过的三种复杂控制系统:、、。
7、比值系统控制系统从结构上可分为四种,分别是开环比值控制系统、、、四种。
8、调节阀的固有流量特性主要有、、、四种。
9、比值系统控制系统从结构上可分为四种,分别是开环比值控制系统、、、四种。
10、单回路控制系统一般由、、、四个环节组成11、常见的传热设备有、、等。
12、要消除系统的稳态误差,通常选用控制器。
13、用来评价控制系统性能优劣的阶跃响应曲线性能指标分别是、、、振荡频率和回复时间等。
14、工程上进行PID控制器参数整定时,随动系统的控制品质要求衰减比为,定值系统中控制品质要求衰减比为。
15、常见的传热设备有、、等。
16、精馏装置一般由、、、等设备组成。
精馏塔产品质量指标选择有直接产品质量指标和两类。
二、选择题(10分,每小题2分)1、成分、温度调节系统的调节规律,通常选用()。
A. PIB. PDC. PID2、自动控制系统中控制器正、反作用的确定是根据()。
A.实现闭环回路的正反馈。
B.实现闭环回路的负反馈。
C.系统放大倍数恰到好处D.生产的安全性。
3、单纯的前馈调节是一种能对()进行补偿的调节系统。
A.测量与给定之间的偏差 B.被调量的变化 C.干扰量的变化4、分程控制系统常要加装()来达到分程的目的。
A.调节器 B.变送器 C.阀门定位器5、在某一分离异丁烷与正丁烷的精馏塔中,微小的压力波动也会影响温度的变化,同时压力波动引起的各板上温度变化的方向是一致的,此时应选择()作为间接质量指标进行控制。
1.闭环控制系统分为几种类型?每种代表什么含义?答:(1)定值控制系统,就是系统被控量的给定值保持在规定值不变或在小范围附近不变。
(2)程序控制系统,是被控量的给定值按预定的时间程序变化工作。
(3)随动控制系统,是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。
2.一个单回路控制系统主要由哪几个环节组成?作出简单控制系统的方框图。
答:一个单回路控制系统主要由测量元件、变送器、调节器、调节阀、和被控过程等环节组成。
3.什么是气开式调节阀?什么是气关式调节阀?其选择的原则是什么?答:气开式:执行器输入压力p>0.02mpa时,阀开始打开,也就是说有信号压力时阀打开,无信号压力时阀关。
气关式则反之,有信号压力时阀关,无信号压力时阀开。
原则:主要是考虑在不同工艺条件下安全生产的需要。
a、考虑事故状态时人身、工艺设备安全。
b、考虑事故状态下减少经济损失,保证产品质量。
c、考虑介质的性质。
4.根据流量特性曲线,分别写出其对应的流量特性。
答:流量特性主要有直线、等百分比(对数)、抛物线及快开四种直线特性是指阀门的相对流量与相对开度成直线关系,即单位开度变化引起的流量变化时常数。
对数特性是指单位开度变化引起相对流量变化与该点的相对流量成正比,即调节阀的放大系数是变化的,它随相对流量的增大而增大。
抛物线特性是指单位相对开度的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系。
快开流量特性是指在开度较小时就有较大的流量,随开度的增大,流量很快就达到最大,此后再增加开度,流量变化很小,故称快开特性。
隔膜阀的流量特性接近快开特性,蝶阀的流量特性接近等百分比特性,闸阀的流量特性为直线特性,球阀的流量特性在中启闭阶段为直线,在中间开度的时候为等百分比特性。
5.什么是积分饱和现象?防止积分饱和的措施都有哪些?所谓积分饱和现象是指若系统存在一个方向的偏差,PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而加大,从而导致u(k)达到极限位置。
1.闭环【2 】掌握体系分为几种类型?每种代表什么寄义?答:(1)定值掌握体系,就是体系被控量的给定值保持在划定值不变或在小规模邻近不变.(2)程序掌握体系,是被控量的给定值按预定的时光程序变化工作.(3)随动掌握体系,是一种被控量的给定值随时光随意率性变化的掌握体系.2.一个单回路掌握体系重要由哪几个环节构成?作出简略掌握体系的方框图.答:一个单回路掌握体系重要由测量元件.变送器.调节器.调节阀.和被控进程等环节构成.3.什么是气开式调节阀?什么是气关式调节阀?其选择的原则是什么?答:气开式:履行器输入压力p>0.02mpa时,阀开端打开,也就是说有旌旗灯号压力时阀打开,无旌旗灯号压力时阀关.气关式则反之,有旌旗灯号压力时阀关,无旌旗灯号压力时阀开.原则:主如果斟酌在不同工艺前提下安全临盆的须要.a.斟酌变乱状况时人身.工艺装备安全.b.斟酌变乱状况下削减经济损掉,保证产品德量.c.斟酌介质的性质.4.依据流量特点曲线,分别写出其对应的流量特点.答:流量特点重要有直线.等百分比(对数).抛物线及快开四种直线特点是指阀门的相对流量与相对开度成直线关系,即单位开度变化引起的流量变化时常数.对数特点是指单位开度变化引起相对流量变化与该点的相对流量成正比,即调节阀的放大系数是变化的,它随相对流量的增大而增大.抛物线特点是指单位相对开度的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系.快开流量特点是指在开度较小时就有较大的流量,随开度的增大,流量很快就达到最大,此后再增长开度,流量变化很小,故称快开特点.隔阂阀的流量特点接近快开特点,蝶阀的流量特点接近等百分比特点,闸阀的流量特点为直线特点,球阀的流量特点在中启闭阶段为直线,在中央开度的时刻为等百分比特点.5.什么是积分饱和现象?防止积分饱和的措施都有哪些?所谓积分饱和现象是指若体系消失一个偏向的误差,PID掌握器的输出因为积分感化的不断累加而加大,从而导致u(k)达到极限地位.此后若掌握器输出持续增大,u(k)也不会再增大,即体系输出超出正常运行规模而进入了饱和区.一旦消失反向误差,u(k)逐渐从饱和区退出.进入饱和区愈深则退饱和时光愈长.此段时光内,履行机构仍逗留在极限地位而不能跟着误差反向立刻做出响应的转变,这时体系就像掉去掌握一样,造成掌握机能恶化.这种现象称为积分饱和现象或积分掉控现象.1.积分分别法2.变速积分 PID 掌握算法3.超限减弱积分法4.有用误差法5.抗积分饱和机制6.简述前馈-反馈掌握体系的长处.1体系分解了反馈.前馈掌握体系的长处填补了他们的缺陷因而前馈—反馈复合掌握体系的到了普遍的运用2引入前馈补偿没有影响到体系的稳固性很显然前馈无论加在什么地位都不会构成回路体系的特点式都保持不变因而不会影响体系的稳固性.3引入反馈掌握后前馈完整补偿前提并没有转变.7.什么是比值掌握体系?常见的比值掌握计划有哪些?答:实现两个或两个以上的参数相符必定比例关系的掌握体系,称为比值掌握体系.平日为流量比值掌握体系,用来保持两种物料的流量保持必定的比值关系.开环比值掌握体系,单闭环比值掌握体系,双闭环比值掌握体系,变比值掌握体系8.掌握器参数整定的义务是什么?常用的整定办法有几种?答:掌握器参数整定的义务是,依据已定的掌握计划,来肯定调节器的最佳参数值(包括比例度,积分时光,微分时光).以便是体系能获得好的调节质量.常用的整定法有:临界比例度法,衰减曲线法,和经验凑试法.掌握器参数整定的义务是:依据已定的掌握计划,来肯定掌握器的最佳参数值(包括比例度δ.积分时光TI;.微分时光TD),以便使体系能获得好的掌握质量.掌握器参数整定办法有理论盘算和工程整定两大类,个中常用的是工程整定法. 属于掌握器参数工程整定法重要有临界比例度法.衰减曲线法和经验凑试法等.9.与单回路掌握体系比拟,串级掌握体系有什么特色?答:1.改良了进程的动态特点,进步了体系掌握质量.2.能敏捷战胜进入副回路的二次扰动.3. 进步了体系的工作频率. 对负荷变化的顺应性较强10.简略掌握体系中,掌握器的正反感化应如何选择?11.与反馈掌握体系比拟,前馈掌握体系有哪些特色?答:(1)反馈掌握的本质是基于误差来清除误差,而前馈掌握是基于扰动来清除扰动对被控量的影响; (2)反馈掌握是“不实时”的,而前馈掌握器可“实时”动作; (3)反馈掌握属闭环掌握,而前馈掌握属开环掌握; (4)反馈掌握对闭环内扰动均有校订感化,而前馈掌握具有制订性补偿的局限性; (5)反馈掌握纪律平日有P.PI.PD.PID等,而前馈掌握纪律比较庞杂.12.串级掌握体系有哪些特色?重要运用在哪些场合?答:1.串级掌握体系的重要特色为: (1)在体系构造上,它是由两个串接工作的掌握器构成的双闭环掌握体系; (2)体系的目标在于经由过程设置副变量来进步对主变量的掌握质量;(3)因为副回路的消失,对进入副回路的干扰有超前掌握的感化,因而削减了干扰对主变量的影响; (4)体系对负荷转变时有必定的自顺应才能. 2.串级掌握体系重要运用于:对象的滞后和时光常数很大.干扰感化强而频仍.负荷变化大.对掌握质量请求较高的场合.13.什么是掌握通道和扰动通道?对于不同的通道,对象的特点参数对掌握有什么不同的影响?对于一个被控对象来说,输入量是扰动量和操纵变量,而输出是被控变量.由对象的输入变量至输出变量的旌旗灯号接洽称为通道.操纵变量至被控变量的旌旗灯号接洽称为掌握通道;扰动量至被控变量的旌旗灯号接洽称为扰动通道.一般来说,对于不同的通道,对象的特点参数(K.T.)对掌握感化的影响是不同的. 对于掌握通道:放大系数K大,操纵变量的变化对被控变量的影响就大,即掌握感化对扰动的补偿才能强,余差也小;放大系数K小,掌握感化的影响不明显,被控变量的变化迟缓.但K太大,会使掌握感化对被控变量的影响过强,使体系的稳固性降低.在雷同的掌握感化下,时光常数T大,则被控变量的变化比较迟缓,此时对象比较安稳,轻易进行掌握,但过度进程时光较长;若时光常数T小,则被控变量变化速度快,不易掌握.时光常数太大或太小,在掌握上都将消失必定艰苦,是以,需依据现实情形适中斟酌.滞后时光的消失,使得掌握感化老是落伍于被控变量的变化,造成被控变量的最大误差增大,掌握质量降低.是以,应尽量减小滞后时光.对于扰动通道:放大系数K大对掌握不利,因为,当扰动频仍消失且幅度较大时,被控变量的波动就会很大,使得最大误差增大;而放大系数K小,既使扰动较大,对被控变量仍然不会产生多大影响.时光常数T大,扰动感化比较平缓,被控变量变化较安稳,对象较易掌握.纯滞后的消失,相当于将扰动推迟0时光才进入体系,并不影响掌握体系的品德;而容量滞后的消失,则将使阶跃扰动的影响趋于缓和,被控变量的变化响应也缓和些,是以,对体系是有利的.14.作出串级掌握体系的方块图.15.若何选择串级掌握体系中主.副掌握器的正.反感化?答副掌握器的感化偏向与副对象特点.掌握阀的气开.气关型式有关,其选择办法与简略掌握体系中掌握器正.反感化的选择办法雷同,是按照使副回路成为—个负反馈体系的原则来肯定的.主掌握器感化偏向的选择可按下述办法进行:当主.副变量在增长(或减小时),假如请求掌握阀的动作偏向是一致的,则主掌握器应选“反”感化的;反之,则应选“正”感化的.从上述办法可以看出,串级掌握体系中主掌握器感化偏向的选择完整由工艺情形肯定,或者说,只取决于主对象的特点,而与履行器的气开.气关型式及副掌握器的感化偏向完整无关.这种情形可以如许来懂得:假如将全部副回路看作是构成主回路的一个环节时,副回路这个环节的输入就是主掌握器的输出(即副回路的给定),而其输出就是副变量.因为副回路的感化老是使副变量追随主掌握器的输出变化而变化,不管副回路中副对象的特点及履行器的特点若何,当主掌握器输出增长时,副变量老是增长的,所以在主回路中,副回路这个环节的特点老是“正”感化偏向的.由图可见,在主回路中,因为副回路.主测量变送这两个环节的特点始终为“正”,所认为了使全部主回路构成负反馈,主掌握器的感化偏向仅取决于主对象的特点.主对象具有“正”感化特点(即副变量增长时,主变量亦增长)时,主掌握器应选“反”感化偏向,反之,当主对象具有“反”感化特点时,主掌握器应选“正”感化偏向.16.掌握器的P.PI.PD.PID掌握纪律各有什么特色?答:比例掌握纪律实用于掌握通道滞后较小,时光常数不太大,扰动幅度较小,负荷变化不大,掌握质量请求不高,许可有余差的场合.如贮罐液位.塔釜液位的掌握和不太重要的蒸汽压力的掌握等.比例积分掌握纪律引入积分感化能清除余差.实用于掌握通道滞后小,负荷变化不太大,工艺上不许可有余差的场合,如流量或压力的掌握.比例微分掌握纪律引入了微分,会有超前掌握感化,能使体系的稳固性增长,最大误差和余差减小,加速了掌握进程,改良了掌握质量.实用于进程容量滞后较大的场合.对于滞后很小和扰动感化频仍的体系,应尽可能避免运用微分感化.比例积分微分掌握纪律可以使体系获得较高的掌握质量,它实用于容量滞后大.负荷变化大.掌握质量请求较高的场合,如反响器.聚合釜的温度掌握.17.在进程掌握体系中,测量变送装配.掌握器.履行器各起什么感化.检测元件和变送器用于检测被控变量,并将检测到的旌旗灯号转换为标准旌旗灯号,输出到掌握器.掌握器用于将检测变送器的输出旌旗灯号与设定值进行比较,得出误差,并把误差旌旗灯号按必定的掌握纪律运算,运算成果输出到履行器.履行器是掌握体系回路中的最终原件,直接用于转变操纵量,以战胜干扰,达到掌握的目标.18.剖析在什么场合下选用比例,比例积分,比例积分微分调节纪律?(1)比例调节纪律实用于负荷变化较小,纯滞后不太大而工艺请求不高又许可有余差的调节体系.(2)比例积分调节纪律实用于对象调节通道时光常数较小.体系负荷变化较大(须要清除干扰引起的余差).纯滞后不大(时光常数不是太大)而被调参数不许可与给定值有误差的调节体系.(3)比例积分微分调节纪律实用于容量滞后较大,纯滞后不太大,不许可有余差的对象.20.临界比例度的意义是什么?为什么工程上掌握器所采用的比例度要大于临界比例度?转变掌握器的比例度会转变体系的过度进程情势,当掌握体系在阶跃输入感化时,能使体系产生等幅震动过度进程的比例度的数值称为临界比例度.当现实的比例度小于临界比例度的数值时,体系会不稳固,这是临盆上不许可的.所以工程上掌握器所采用的比例度要大于临界比例度.21.按照设定值的不同情势,进程掌握体系可分为哪几类?按照设定值的不同情势又可分为:1.定值掌握体系定值掌握体系是指设定值恒定不变的掌握体系.定值掌握体系的感化是战胜扰动对被控变量的影响,使被控变量最终回到设定值或其邻近.今后无特别解释掌握体系均指定值掌握体系而言.2.随动掌握体系随动掌握体系的设定值是不断变化的.随动掌握体系的感化是使被控变量可以或许尽快地,精确无误地跟踪设定值的变化而变化3.程序掌握体系程序掌握体系的设定值也是变化的,但它是一个已知的时光函数,即设定值按必定的时光程序变化.22.何为掌握阀的幻想流量特点和工作流量特点?常用的调节阀幻想流量特点有哪些?假定阀前后压差保证不变时,调节阀的流量特点称为幻想流量特点,它只取决于阀芯外形,现实运用中,阀前后压差老是变化的,此时调节阀的流量特点称为工作流量特点,它取决于阀芯外形和配管状况常用的是直线.等百分比.快开三种23前馈掌握与反馈掌握的差别有哪些?前馈掌握对掌握器的请求异常严厉,即前馈掌握体系中的人必须具有开辟的意识;而反馈掌握可以运用信息流的闭合,调剂掌握强度,因而对掌握器的请求相对较低.24.串级掌握体系中主.副变量应若何选择?答主变量的选择原则与简略掌握体系中被控变量的选择原则是一样的. 副变量的选择原则是: (1)主.副变量间应有必定的内涵接洽,副变量的变化应在很大程度上能影响主变量的变化; (2)经由过程对副变量的选择,使所构成的副回路能包含体系的重要干扰; (3)在可能的情形下,应使副回路包含更多的重要干扰,但副变量又不能离主变量太近; (4)副变量的选择应斟酌到主.副对象时光常数的匹配,以防“共振”的产生.25.什么是平均掌握体系?它有何特色?答平均掌握体系是为懂得决前后工序的供求抵触,使两个变量之间可以或许互相统筹和调和操作的掌握体系.平均掌握体系的特色是其掌握成果不像其它掌握体系那样,不是为了使被控变量保持不变,而是使两个互相接洽的变量都在许可的规模内迟缓地变化.平均掌握体系中的调节器一般都采用纯比例感化,且比例度很大,必要时才引入少量的积分感化.26.对象的时光常数T指的是什么?答案:对象的时光常数T,是表示扰动后被测量完成其变化进程所需时光的一个重要参数,即表示对象惯性的一个参数.T越大,表明对象的惯性越大.27.比例掌握感化有何特色?答:比例感化的长处是动作快.它的输出无提前地反应输入的变化,是最根本的掌握感化.缺陷是调节停止后被控量有静态误差.18 图1-2所示,是某温度记载仪上面画出的曲线图,试写出最大误差.衰减比.余差.振荡周期,假如工艺上请求掌握温度为(40±2 0C),哪么该掌握体系可否知足请求?解答:最大误差:e max= 45-40 = 5 ℃衰减比:n = B / B’= 4 / 1 .余差:C = 41-40 = 1℃振荡周期:T= 18 -5 = 13 min 终值在41℃,误差± 1 ℃,相符请求.5.如下图所示液位掌握体系中,被控进程物料的输入量和输出量是什么?掌握体系的(1)被控变量.(2)操纵变量.(3)重要扰动.(4)输入旌旗灯号.(5)输出旌旗灯号各是什么?解:被控进程物料的输入量时水的流量Q1,输出量是水的流量Q2; (1)被控变量是液位H; (2)操纵变量是流量Q2;(开关在这里,掌握排水量,而不是入水量)(3)重要扰动是流量Q1; (4)输入旌旗灯号是液位的给定值; (5)输出旌旗灯号是液位H图1-11所示是一反响器温度掌握体系示意图.A.B两种物料进入反响器进行反响,经由过程转变进入夹套的冷却水流量来掌握反响器内的温度保持不变.图中TC表示温度掌握器.试画出该温度掌握体系的方块图,并指出该掌握体系中的被控对象.被控变量.操纵变量及可能影响被控变量变化的扰动各是什么?个中,被控对象:反响器;被控变量:反响器内的温度;操纵变量:冷却水流量.可能影响被控变量的干扰身分重要有A.B两种物料的温度.进料量,冷却水的压力.温度,情形温度的高下等.若当反响器内的被控温度在干扰感化下升高时,其测量值与给定值比较,获得误差旌旗灯号,经温度掌握器运算处理后,输出掌握旌旗灯号去驱动掌握阀,使其开度增大,冷却水流量增大,如许使反响器内的温度降下来.所以该温度掌握体系是一个具有负反馈的闭环掌握体系.。
概述过程控制系统的组成(P2)四个基本组成部分:被控对象、检测与变送仪表、调节器(控制器)、执行机构。
过程控制系统基本结构图;控制系统系统的性能指标(工程意义是什么,给出阶跃响应,会计算相应的指标值)过程控制系统建模方法什么是对象的数学模型?(表达对象输出与输入关系的数学表达式)过程控制系统建模的基本方法有哪些?其基本原理是什么?要求:掌握机理法的建模步骤,会用机理法对简单对象进行建模。
要求:记住自衡单容对象、双容对象、无自衡单容对象的数学模型及其单位阶跃响应曲线。
时域法测定对象动态特性的数据处理:作图法、两点法(主要针对一阶对象的K、T、τ)过程控制系统的设计1.掌握过程控制系统设计的步骤;2.掌握被控量、控制量的选择原则;3.根据工艺条件,能够设计简单控制系统(选择控制量、被控量、执行机构的气开、气关特性、调节器的正反作用、画控制原理图、方框图);4.调节阀流量系数P50、流量特性P53、可调比5.根据调节阀的理想流量特性,可以分为哪几种?6.调节阀气开、气关是如何规定的?选择原则是什么?PID调节原理1.比例度的定义。
)2.PID参数对调节过程的影响。
3.调节器的正、反作用是如何规定的?如何确定控制系统中调节器的正、反作用?4.调节器参数的工程整定方法有哪些?了解其整定过程。
1、有一台PI调节器,δ=100%,Ti=1分,若将P改为200%时:(1)调节系统稳定程度提高还是降低?为什么?(2)动差增大还是减小?为什么?(3)静差能不能消除?为什么?(4)调节时间加长还是缩短?为什么?答案:∵ΔU=Kp*e+Kp/Ti∫edt其中:ΔU—输出变化量,e—输入变化量,Kp—比例常数,Kp=1/δ ;当δ从100%变为200%、Ti不变时,偏差e不变,输出信号ΔU变小。
所以:(1)稳定程度提高(因为δ增大后,ΔU变小,不易振荡)。
(2)动差增大(由于ΔU变小后,调节幅度小即调节作用弱,造成动差增大)。
计算机控制系统习题集目录一各章习题 (1)二填空题练习 (6)三简答题练习 (8)四综合题练习 (11)一各章习题1.1 第1章绪论1. 计算机控制系统的硬件主要包括哪几个部分?2. 什么是过程控制通道,过程控制通道主要有哪几种?3. 根据计算机控制系统的发展历史和在实际应用中的状态,计算机控制系统可分为哪6类,各有何特点?4. 计算机控制系统从深度和广度两方面各有何发展趋势。
1.2 第2章计算机控制系统中的检测设备和执行机构1. 什么叫传感器及变送器?2. 简述压力检测的主要方法和分类。
3. 简述温度检测的主要方法和分类。
4. 简述热电偶测温的原理。
2. 物位仪表分为哪几类?6. 简述电容式差压变送器的工作原理。
7. 简述常用执行机构和执行器的工作原理。
8. 简述TT302温度变送器的结构和工作原理。
9. 简述交流、直流伺服电机的工作原理。
10.简述步进电机的工作原理。
1.3 第3章计算机总线技术1.什么叫总线?为什么要制定计算机总线标准?2.计算机总线可以分为哪些类型?3.评价总线的性能指标有哪些?4.STD总线有哪些特点?5.常用的PC总线有哪些?各有什么特点?6.简述PCI总线的性能特点。
7. 简述IEEE-488总线的工作过程。
8. 详述RS-232C 、RS-485和RS-422总线的特点和性能。
9. RS-232C 总线常用的有哪些信号?如何通过该接口实现远程数据传送?10. 什么是平衡方式和不平衡传输方式?试比较两种方式的性能。
11. USB 数据传输方式有哪几种?USB 协议中是如何区分高速设备和低速设备的?12. 简述USB 总线的枚举过程1.4 第4章 过程通道与人机接口1.什么是过程通道?过程通道由哪几部分组成?2.画出数字量输入输出通道的结构。
3.在数字量输入调理电路中,采用积分电容或RS 触发器是如何消除按键抖动的?4.数字量输出驱动电路有哪三种形式?各有什么特点?5.画出D/A 转换器原理框图,并说明D/A 转换的原理。
简述io四种控制方式IO(Input/Output)是计算机系统中负责与外部设备进行数据输入和输出的模块。
在计算机系统中,IO的控制方式主要有四种,分别是程序控制IO、中断驱动IO、DMA(Direct Memory Access)控制IO和通道控制IO。
本文将对这四种控制方式进行简要的介绍和比较。
程序控制IO是最基本的控制方式,它通过程序的指令来控制IO设备的输入和输出。
在程序中,通过调用相应的IO函数或指令,将数据从内存传送到IO设备,或从IO设备传送到内存。
由于程序控制IO需要消耗CPU资源进行IO操作,因此它的效率较低。
此外,程序控制IO需要程序员编写大量的IO控制代码,导致程序复杂,可维护性较差。
中断驱动IO是一种基于中断机制的IO控制方式。
在中断驱动IO 中,当IO设备完成数据的输入或输出时,会触发相应的中断信号,通知CPU进行相应的处理。
CPU在接收到中断信号后,暂停当前的任务,转而处理IO设备的输入或输出请求。
中断驱动IO相比程序控制IO,可以提高CPU的利用率,减少了CPU的等待时间。
但是,中断驱动IO仍然需要CPU介入IO操作,因此效率相对较低。
DMA控制IO是一种通过DMA控制器来实现IO数据传输的方式。
DMA(Direct Memory Access)是一种独立的硬件设备,它可以绕过CPU,直接从内存读取或写入数据。
在DMA控制IO中,CPU只需进行简单的配置和初始化操作,然后将IO任务交给DMA 控制器处理。
DMA控制IO相比程序控制IO和中断驱动IO,具有更高的数据传输速度和更低的CPU占用率。
因此,在需要高速数据传输的场景下,DMA控制IO是一种较为常用的方式。
通道控制IO是一种更高级别的IO控制方式,它通过专门的IO通道来实现数据的输入和输出。
通道是一个独立的硬件设备,具有自己的控制逻辑和存储器。
在通道控制IO中,CPU只需进行简单的初始化和配置操作,然后将IO任务交给通道处理。
第34卷第1期2018年3月金陵科技学院学报JOURNAL OF JINLING INSTITUTE OF TECHNOLOGY Vol.34, No.1Mar.,2018DOI:10.16515/ki.32-1722/n.2018.01.0007四种智能控制方法简述张艳,杨忠,司海飞(金陵科技学院智能科学与控制工程学院,江苏南京211169)摘要:主要介绍了四种常见的智能控制方法:专家控制、模糊控制、神经网络控制和基于遗传算法的优化控制。
分别阐述了这四种智能控制方法的原理、特色、应用范围、发展现状和趋势。
关键词:智能控制;专家控制(莫糊控制(申经网络;遗传算法中图分类号:TP18 文献标识码:A文章编号"672 - 755X(2018)01 - 0029 - 04O v e rv ie w o f F o u r T ypes o f In te llig e n t C o n tro l M e th o d sZHANG Y an,YANG Zhong,SI Hai-fei(Jinling Institute of Technology,Nanjing 211169, China)Abstract:Four types of common intelligent control methods are illustrated in this paper which contain expert control,fuzzy control,neural networks control and optimal control based on genetic algorithm.Respetively,their main ideas,characteristic,applications,present situation and tendency are overviewed.Key words:intelligent control;expert control;fuzzy control;neural networks control;genetic algorithm传统的控制方法包含了经典控制理论和现代控制理论。
简述控制系统的四种分类
控制系统是一种能够对所控对象进行调节和管理的系统,广泛应用于工业、交通、电力等领域。
根据不同的分类标准,控制系统可以分为四种类型,分别是开环控制系统、闭环控制系统、模糊控制系统和自适应控制系统。
一、开环控制系统
开环控制系统也称为正馈控制系统,是最简单的一种控制系统。
它的基本原理是根据已知的输入信号,通过数学模型和静态特性,预先设定好控制器的输出信号,进而控制被控对象的状态。
开环控制系统没有反馈信号来校正输出结果,只能根据已知的输入来进行控制。
由于无法对系统误差进行补偿,开环控制系统对外界干扰较为敏感,容易导致输出偏差。
二、闭环控制系统
闭环控制系统也称为反馈控制系统,是一种通过反馈信号来校正输出结果的控制系统。
它与开环控制系统相比,具有更高的稳定性和鲁棒性。
闭环控制系统通过传感器获取被控对象的实际输出信号,并与预期输出信号进行比较,产生误差信号,再经过控制器进行处理,最终调整被控对象的状态。
闭环控制系统能够自动修正输出结果,对干扰和参数变化具有较好的适应性。
三、模糊控制系统
模糊控制系统是一种基于模糊逻辑的控制系统,适用于复杂、非线性和模糊的控制问题。
它通过模糊化输入和输出信号,建立模糊规则库,并通过推理和模糊解模糊运算来计算控制信号。
相比传统的精确数学模型,模糊控制系统能够更好地应对系统的不确定性和模糊性,具有较强的鲁棒性和适应性。
模糊控制系统在自动驾驶、空调控制等领域有着广泛的应用。
四、自适应控制系统
自适应控制系统是一种能够根据被控对象的动态特性和环境变化来自主调整控制策略的控制系统。
它通过建立数学模型和辨识算法,实时监测和估计被控对象的参数和状态,并根据实际情况调整控制器的参数和结构,以达到最优控制效果。
自适应控制系统能够应对系统参数的变化和外界干扰,提高控制系统的性能和稳定性。
自适应控制系统在飞行器、机器人等领域有着重要的应用。
总结:
控制系统根据不同的分类标准可以分为开环控制系统、闭环控制系统、模糊控制系统和自适应控制系统。
开环控制系统只能根据已知的输入信号进行控制,容易受到干扰的影响;闭环控制系统通过反馈信号来校正输出结果,具有更好的稳定性和鲁棒性;模糊控制系统通过模糊化输入和输出信号,适用于复杂和模糊的控制问题;自适应控制系统能够根据环境变化和被控对象的动态特性自主调整控制策略,提高控制系统的性能和稳定性。
不同类型的控制系统在不
同领域有着广泛的应用,能够满足不同控制需求。