山東建筑大學(xué)自動(dòng)化儀表題庫(kù)DOC

1、1 .什么是過程控制系統(tǒng)？簡(jiǎn)述其組成與特點(diǎn)；答：過程控制系統(tǒng)是生產(chǎn)過程自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱， 主要由被控過程和自動(dòng)化儀表（包括計(jì)算機(jī)）兩部分組成，其中自動(dòng)化儀表負(fù)責(zé)對(duì)被控過程的工藝參數(shù)進(jìn) 行自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)監(jiān)視和自動(dòng)控制等。2 .過程控制系統(tǒng)的指標(biāo)有哪些？是如何定義的？答：?jiǎn)雾?xiàng)性能指標(biāo)：衰減比、最大動(dòng)態(tài)偏差和超調(diào)量、殘余偏差、調(diào)節(jié)時(shí)間、 峰值時(shí)間和振蕩頻率。綜合性能指標(biāo)：偏差絕對(duì)值積分、偏差平方積分、偏差絕對(duì)值與時(shí)間乘機(jī)積 分、時(shí)間乘偏差平方積分。3 .過程控制有哪些類型的被控量？答：溫度、壓力、流量、液位、物位、物性、成分4 .簡(jiǎn)述DDZ-III電動(dòng)單元組合儀表及其控制系統(tǒng)的組成;圖中，被調(diào)量一般是非

2、電的工藝參數(shù)，必須經(jīng)過一定的監(jiān)測(cè)元件，將其變換 為易于傳送和顯示的物理量。換能器是工藝參數(shù)在監(jiān)測(cè)元件上進(jìn)行了能量形 式的轉(zhuǎn)換，一次儀表是檢測(cè)元件安裝在生產(chǎn)第一線，直接與工藝介質(zhì)相接觸, 取得第一次的測(cè)量信號(hào)。5 .單元組合式儀表的統(tǒng)一信號(hào)是如何規(guī)定的?答：各個(gè)單元模塊之間用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。1)模擬儀表的信號(hào)：氣動(dòng)0.02-0.1MPa、電動(dòng)川型：4-20mAD(或1-5V DC 2)數(shù)字式儀表的信 號(hào)：無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。6 .舉一過程控制的實(shí)例，并指出其被控過程、被控參數(shù)、控制參數(shù)及 干擾作用，畫出其控制流程圖和系統(tǒng)框圖。圖為液位控制系統(tǒng)，由儲(chǔ)水箱(被控過程)、液位檢測(cè)器(測(cè)量變送器)、液位

3、 控制器、調(diào)節(jié)閥組成的反饋控制系統(tǒng)，為了達(dá)到對(duì)水箱液位進(jìn)行控制的目的， 對(duì) 液位進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過液位控制器來控制調(diào)節(jié)閥，從而調(diào)節(jié)q1 (流量)來實(shí)現(xiàn)液位控制的作用。2)框圖：jLc型訴節(jié)制 迪的0)械控對(duì)彖A測(cè)量變送貞3)控制器輸入輸出分別為：設(shè)定值與反饋值之差e(t)、控制量u(t);執(zhí)行器輸入輸出分別為：控制量u(t)、操作變量q1(t);被控對(duì)象的輸入輸出為：操作變 量q1(t)、擾動(dòng)量q2(t)，被控量h;所用儀表為：控制器(例如 PID控制器)、 調(diào)節(jié)閥、液位測(cè)量變送器。7 .某液態(tài)冷卻器控制系統(tǒng)如圖所示。請(qǐng)回答：1）該過程控制系統(tǒng)由哪些基本單元組成？請(qǐng)具體說明。2）請(qǐng)指出該控制系統(tǒng)的

4、被控變量和控制變量（操縱變量）3）畫出該過程控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖。1 儀表精度與測(cè)量精度之間有什么聯(lián)系和區(qū)別？答：測(cè)量精度就是真實(shí)值和測(cè)量值之間的差值除以儀表量程，它的值是一個(gè)百分比。儀表的精度是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，例如可以是020.5,1.020等。2 儀表的基本性能指標(biāo)有哪些？答：精確度、非線性誤差、靈敏度和分辨力、變差、漂移以及動(dòng)態(tài)誤差等。3 什么是傳感器？什么是變送器？答：傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用的輸出限號(hào) 的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。變送器是將輸出信號(hào)變成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器。4請(qǐng)說明熱電偶測(cè)溫的基本原理。答：將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體

5、 A和B焊接起來，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng) 導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而 在 回路中形成一個(gè)大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效 應(yīng)來工作的。5 熱電偶的三個(gè)基本定律是什么？ 答：均質(zhì)導(dǎo)體定律、中間導(dǎo)體定律、中間溫度定律6 熱電偶為什么要進(jìn)行冷端補(bǔ)償？為什么要采用補(bǔ)償導(dǎo)線？ 答：熱電偶熱電勢(shì)的大小是熱端溫度和冷端的函數(shù)差，為保證輸出熱電勢(shì)是被測(cè)溫度的單值函數(shù)，必須使冷端溫度保持恒定；熱電偶分度表給出的熱電勢(shì)是以冷 端溫度0C為依據(jù)，否則會(huì)產(chǎn)生誤差。因此，常采用一些措施來消除冷鍛溫度變 化所產(chǎn)生的影響，如冷端恒溫法、冷端溫度校正法、補(bǔ)償導(dǎo)線

6、法、補(bǔ)償電橋法。為了使熱電偶冷端溫度保持恒定（最好為 0C），可將熱電偶做的很長(zhǎng)，使 冷端遠(yuǎn)離工作端，并連同測(cè)量?jī)x表一起放置到恒溫或溫度波動(dòng)比較小的地方。但這種方法使安裝使用不方便，而且可能耗費(fèi)許多貴重的金屬材料。 因此，一般使 用一種稱為補(bǔ)償導(dǎo)線的連接線將熱電偶冷端延伸出來。這種導(dǎo)線在一定溫度范圍 內(nèi)（0150C）具有和所連接的熱電偶相同的熱電性能， 若是用廉價(jià)金屬制成的 熱電偶，貝冋用其本身的材料作為補(bǔ)償導(dǎo)線，將冷端延伸到溫度恒定的地方。7請(qǐng)說明熱電阻的測(cè)溫原理。熱電阻測(cè)溫為什么要采用三線制接法？ 答：熱電阻是利用其電阻值隨溫度的變化而變化這一原理制成的將溫度量轉(zhuǎn)換成 電阻量的溫度傳感器。

7、溫度變送器通過給熱電阻施加一已知激勵(lì)電流測(cè)量其兩端 電壓的方法得到電阻值（電壓/電流），再將電阻值轉(zhuǎn)換成溫度值，從而實(shí)現(xiàn)溫 度測(cè)量。熱電阻三線制是為了削弱引線電阻阻值及該阻值隨環(huán)境溫度的波動(dòng)對(duì)測(cè)量精度的影響8 說明變送器的總體構(gòu)成。它在結(jié)構(gòu)上采用何種方法使輸入信號(hào)與輸出信 號(hào)之間保持線性關(guān)系？答：1變送器包括測(cè)量部分即輸入轉(zhuǎn)換部分放大器和反饋部分。2如果轉(zhuǎn)換系數(shù)C和反饋系數(shù)F是常數(shù)則變送器的輸出與輸入將保持良好的線性關(guān)系。9 何謂量程調(diào)整、零點(diǎn)調(diào)整和零點(diǎn)遷移，試舉例說明。答:量程調(diào)整（即滿度調(diào)整）的目的是使變送器輸出信號(hào)的上限值 Ymax即統(tǒng)一標(biāo) 準(zhǔn)信號(hào)的上限值與測(cè)量范圍的上限值 Xmax相對(duì)

8、應(yīng)。零點(diǎn)調(diào)整使變送器輸出信 號(hào)的下限Ymin即統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的下限值與測(cè)量范圍的下限值 Xmin相對(duì)應(yīng)。在 Xmin=0時(shí)為零點(diǎn)調(diào)整。零點(diǎn)遷移使變送器輸出信號(hào)的下限 Ymin即統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信 號(hào)的下限值與測(cè)量范圍的下限值 Xmin相對(duì)應(yīng)。在Xmin0時(shí)為零點(diǎn)遷移。10.簡(jiǎn)述力平衡式差壓變送器的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程，并說明零點(diǎn)調(diào)整和量程 調(diào)整的方法。答：力平衡式差壓變送器的結(jié)構(gòu)包括測(cè)量部分、杠桿系統(tǒng)、位移檢測(cè)放大器、電 磁反饋機(jī)構(gòu)等測(cè)量部分將被測(cè)壓差轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的作用力，該力與反饋機(jī)構(gòu)輸出的作用力一起作用于杠桿系統(tǒng)，引起檔桿上檢測(cè)片產(chǎn)生微小位移，在經(jīng)過位移檢測(cè) 放大器將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的電流或電壓信號(hào)。11說明電

9、容式差壓變送器的測(cè)量原理答：電容式差壓變送器的被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在敏感 元件的兩側(cè)隔離膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。差壓變送器由測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等， 通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào)。12. 簡(jiǎn)述擴(kuò)散硅差壓變送器的工作原理。答：被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于變送器的膜片上， 使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比 的微位移使傳感器的電阻值發(fā)生變化， 和用電子線路檢測(cè)這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出 一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。13. 氣動(dòng)儀表的基本

10、元件有哪些？說明噴嘴擋板機(jī)構(gòu)和功率放大器的作用 原理。答：1表的基本元件氣阻、氣容、彈性元件、噴嘴-擋板機(jī)構(gòu)和功率放大器等。2噴嘴擋板機(jī)的作用原理把微小的位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的壓力信號(hào)；功率放大器的作用原 理將噴嘴擋板的輸出壓力和流量都放大。14. 簡(jiǎn)述電/氣轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程。答：1由電流-位移轉(zhuǎn)換部分、位移-氣壓轉(zhuǎn)換部分、氣動(dòng)功率放大器和反饋部件 組成。2工作過程：輸入電流進(jìn)入動(dòng)圈時(shí)產(chǎn)生的磁通與永久磁鋼在空氣隙中的磁通相互作用而產(chǎn)生向上的電磁力帶動(dòng)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)， 安裝在杠桿右端的擋板靠近 噴嘴使其背壓升高，經(jīng)氣動(dòng)放大器放大后輸出壓力P。P送給反饋波紋管產(chǎn)生向上的負(fù)反饋力同時(shí)送正反饋波紋管產(chǎn)生向上

11、的正反饋力以抵消一部分負(fù)反饋的 影響。15. 說明流量測(cè)量的特點(diǎn)及流量測(cè)量?jī)x表的分類；答：一方面用測(cè)量和控制流量來確定物料的配比與消耗，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化和最優(yōu)控制；另一方面，還需要將介質(zhì)流量作為生產(chǎn)操作和控制其他參數(shù)的重要 依據(jù)。常用的流量測(cè)量?jī)x表包括容積式流量計(jì)、速度式流量計(jì)、直接式質(zhì)量流量 計(jì)16. 說明差壓式流量計(jì)的組成環(huán)節(jié)及作用；答：由節(jié)流裝置、引壓導(dǎo)管、差壓變送器組成。當(dāng)流體劉靜管道內(nèi)的節(jié)流件時(shí)， 流速將在節(jié)流件處形成局部收縮，因而流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流件前 后便產(chǎn)生了壓差。流體流量愈大，產(chǎn)生的壓力愈大，這樣可依據(jù)壓差來衡量流量 的大小。17. 常用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有哪些？

12、說明它們各自的特點(diǎn).答：標(biāo)準(zhǔn)孔板，標(biāo)準(zhǔn)噴嘴，標(biāo)準(zhǔn)文丘里管等。1. 什么是開環(huán)控制，什么是閉環(huán)控制？簡(jiǎn)述各自特點(diǎn)。答：如果系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間不存在反饋， 也就是控制系統(tǒng)的輸出量不對(duì) 系統(tǒng)的控制產(chǎn)生任何影響，這樣的系統(tǒng)稱開環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)是基于反饋原理建立的自動(dòng)控制系統(tǒng)。所謂反饋原理，就 是根據(jù)系統(tǒng)輸出變化的信息來進(jìn)行控制，即通過比較系統(tǒng)行為（輸出）與期望行 為之間的偏差，并消除偏差以獲得預(yù)期的系統(tǒng)性能。 在反饋控制系統(tǒng)中，既存在 由輸入到輸出的信號(hào)前向通路，也包含從輸出端到輸入端的信號(hào)反饋通路， 兩者 組成一個(gè)閉合的回路。因此，反饋控制系統(tǒng)又稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)

13、構(gòu)簡(jiǎn)單，比較經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)是無法消除干擾所帶 來的誤差。同開環(huán)控制系統(tǒng)相比，閉環(huán)控制具有一系列優(yōu)點(diǎn)。在反饋控制系統(tǒng)中， 不管出于什么原因（外部擾動(dòng)或系統(tǒng)內(nèi)部變化），只要被控制量偏離規(guī)定值，就 會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的控制作用去消除偏差。因此，它具有抑制干擾的能力，對(duì)元件特性 變化不敏感，并能改善系統(tǒng)的響應(yīng)特性。但反饋回路的引入增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性， 而且增益選擇不當(dāng)時(shí)會(huì)引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。為提高控制精度，在擾動(dòng)變量可以測(cè) 量時(shí)，也常同時(shí)采用按擾動(dòng)的控制（即前饋控制）作為反饋控制的補(bǔ)充而構(gòu)成復(fù) 合控制系統(tǒng)。2. 簡(jiǎn)述閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成，并畫出閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成。答：閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)由被控對(duì)象、被控量、干擾量、檢測(cè)裝

14、置、給定量、比較 環(huán)節(jié)和控制器組成。聲電比較器密制量執(zhí)行器被控對(duì)象被控量檢測(cè)裝置3. 被控對(duì)象、執(zhí)行器、控制器的正反作用各自是如何規(guī)定的？答：被控對(duì)象的正、反作用方向規(guī)定為：當(dāng)操縱變量增加時(shí)，被控變量也增加的 對(duì)象屬于“正作用”的；反之，被控變量隨操縱變量的增加而降低的對(duì)象屬于 “反 作用”的。執(zhí)行器的作用方向由它的氣開、氣關(guān)型式來確定。氣開閥為“正”方向;氣關(guān)閥為“反”方向如果將控制器的輸入偏差信號(hào)定義為測(cè)量值減去給定值，那么當(dāng)偏差增加時(shí)，其輸出也增加的控制器稱為“正作用”控制器；反之，控制器的輸出信號(hào)隨偏差的 增加而減小的稱為“反作用”控制器。4在過程控制系統(tǒng)中，哪些儀表屬于過程控制儀表？

15、答：在過程控制中，過程控制儀表：調(diào)節(jié)器、電/氣轉(zhuǎn)換器、執(zhí)行器、安全柵等。5. 某比例積分調(diào)節(jié)器的輸入輸出范圍均為 4-20mADC,設(shè)仁=100%，Ti =2min，穩(wěn)態(tài)時(shí)，其輸出為6mA;若在某一時(shí)刻輸入階躍信號(hào)，增加1mA,試 求4min后，調(diào)節(jié)器的輸出。答：由式5咗燈00%可得：比例積分作用下A可由下式計(jì)算得出:1嚴(yán)i + J心滋z/ = Az/ + z/(01 = 3 申4 + bmA = 9mA 經(jīng)過4min后調(diào)節(jié)器的輸出9mA.6. 伺服放大器由哪些部分組成？它是如何起放大作用的？7. 分析減速器中行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理，它有什么特點(diǎn)？8. 簡(jiǎn)述位置發(fā)送器的工作原理。9. 氣動(dòng)執(zhí)行

16、機(jī)構(gòu)有哪幾種？10閥門定位器應(yīng)用在什么場(chǎng)合？簡(jiǎn)述氣動(dòng)及電/氣閥門定位器的動(dòng)作過程。11何謂控制閥的流量系數(shù)？如何定義和計(jì)算？12. 選擇氣動(dòng)執(zhí)行器作用方式（氣開或氣關(guān)）的依據(jù)是什么？13. 如何選擇選擇控制閥的流量特性？14. 說明s值的物理意義和合理的取值范圍15. 如何計(jì)算控制閥的口徑？16. 畫出用電動(dòng)單元組合儀表構(gòu)成一復(fù)雜控制系統(tǒng)的流程示意圖（或方框圖）及 儀表接線圖，并說明變送器量程及比值器比值系數(shù)的計(jì)算方法。第4章1 為確定某對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的相應(yīng)曲線如圖所示5尸.=20譏（1）試判斷被控對(duì)象有無自衡能力？（2） 根據(jù)圖中給的數(shù)據(jù)，試估算該對(duì)象的特性參數(shù)K,T,.值。答：（

17、1）從圖中可以看出，當(dāng)被控對(duì)象受到階躍擾動(dòng)時(shí)，平衡狀態(tài)遭到破壞， 在沒有任何外力作用下，依靠對(duì)象自身的能力，對(duì)象的輸出（被控制量）自發(fā)恢 復(fù)到了新的平衡狀態(tài)，因此該被控對(duì)象有自衡能力。（2）從圖中可見，對(duì)象特性可以用一階慣性環(huán)節(jié)來描述。拐點(diǎn)處切線與實(shí)軸焦 點(diǎn)為3min，與輸出穩(wěn)態(tài)值交點(diǎn)在實(shí)軸上的投影為 12min，故：.=3min， T =123=9minAy 10 K0.5 C /kPap 20對(duì)象模型為：G s 05 e9s + 12某直接蒸汽加熱器具有一階對(duì)象特性，當(dāng)加熱器的出口溫度從70C提高到80C時(shí)，需要將注入的蒸汽量在原有的基礎(chǔ)上增加 10%當(dāng)蒸汽量階躍變化 10%t，經(jīng)過1mi

18、n,出口溫度已經(jīng)達(dá)到78.65 C。試寫出相應(yīng)的微分方程式，并 畫出輸出階躍響應(yīng)曲線。答：設(shè)該對(duì)象的輸出溫度為出口溫度 y（C）,輸入為蒸汽量x（%）已知輸入的階躍幅值 x為10%，輸出的最終變化量為 勺=80-70 C參考教材知該對(duì)象為一階慣性環(huán)節(jié)則有 K二衛(wèi)=1C /%)心x當(dāng) t = 1mi n = 60s 時(shí)輸出變化量 y = (78.65 一 70) C =8.65 C則有:8.65 = 10 1-e 丁I )解得：T :- 30s由此可以得到對(duì)象的動(dòng)態(tài)方程：30y 二：xdt該對(duì)象的輸出階躍響應(yīng)曲線如圖所示。3 圖所示為溶解槽溶解系統(tǒng)。料斗中的溶質(zhì)用皮帶輸送至加料口。輸送帶長(zhǎng)度為I

19、,輸送帶速度為V。寫出溶液濃度y(t)與加料量x(t)的動(dòng)態(tài)關(guān)系。Q2-31圖8所示為瘵解桐懈爛系st，料斗中的君畏用皮帶輜送機(jī)送至加料口. 輸送帶長(zhǎng)度為人輸送帯5S度為班寫岀落潅詼就求“與料中加料址工(”的動(dòng)笏關(guān)廉.S 2.S 舞港黑覽答：考慮到加入的溶質(zhì)很少，故流出量等于溶劑的加入量q,由于攪拌均勻，故流出的濃度等于曹彰溶液濃度c,而流入液的濃度假設(shè)為0根據(jù)物料 平衡，單位時(shí)間進(jìn)入槽中的溶質(zhì)量減去單位時(shí)間流出槽的溶質(zhì)量應(yīng)該等于 槽中溶質(zhì)蓄存量的變化率，因此有：V dC- = x t - qc(t)dt匕警c(t)亠t)q dtq如果流入流出量q為一常數(shù)，且令：-V,K 丿則有：TdC匸 c

20、t 二 Kx tdt其中T-時(shí)間常數(shù)；K-放大系數(shù)； 其傳遞函數(shù)為:解：若在料斗處加大送料量，溶解槽中的溶液濃度要等增加的溶質(zhì)由 料斗送到加料口并落入槽中中才改變，也就是說，溶液濃度的變化比加料 量的改變滯后，滯后的時(shí)間等于輸送帶輸送的時(shí)間，這就是純滯后現(xiàn)象， 純滯后時(shí)間為：輸送帶長(zhǎng)度二輸送帶速度下面推導(dǎo)該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。首先不考慮純滯后，即假設(shè)料斗的溶質(zhì)直接 落入溶解槽，可知溶液濃度y(t)與料斗加料量x(t)的關(guān)系為：T 警+y(t)= Kx(t)當(dāng)溶質(zhì)由輸送機(jī)輸送時(shí)，既考慮純滯后，其微分方程應(yīng)為dy(t )Ty(t .) =Kx(t)dt由拉氏變換實(shí)數(shù)位移定理可導(dǎo)出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：Tse

21、stY(s) estY(s) =KX(x)即: Ts 1 estY(s) = KX (s) G(s) = tSV4.某溫度對(duì)象矩形脈沖響應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表為【習(xí)2.町 某溫度時(shí)象走形廉沖響應(yīng)實(shí)鯊為;t/nua4 I 3I1013IS0 : 3040504C 1700Lt2L3M.317.3 1 2.S4.T0.4矩孝跋沖綢償為匚脈沖覽度山為10 mm,試求其階躍響應(yīng)曲線!()由竝可拯力因此得到如下階躍響應(yīng)值15103!501申OOI車A1t500ti2.ll in. It fr V H*iI*tVia 申jLa鼻亠 jk iks 二.申.-* -*f/mmllt.t 1M判圖匕io.第5章1 在

22、進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通常要選過程通道的放大系數(shù) Ko要適當(dāng)大些,時(shí)間常數(shù)To適當(dāng)小些，而擾動(dòng)通道的Kf要盡可能小，Tf要盡可能大。請(qǐng)根據(jù)單其閉環(huán)傳函為:Gs =Rt、。s m4L 1回路控制系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)給出說明答：設(shè)單回路控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示_ A, 一*一_一U一 上-丄_|2Q 1044506070090劌min若選擇適當(dāng)大的K0和適當(dāng)小的T。，則“氓1，故能較好地實(shí)現(xiàn)定值控制系統(tǒng)干擾通道的傳遞函數(shù)Y(s) Kf/(TfS+1)Kf(rs + 1)G f (s)=F(s) 1 KcKo (ToS 1) (ToS V KcKo)(Tf s 1)在Ko適當(dāng)大，To適當(dāng)小，而Kf盡可能小，T

23、f盡可能大的情況下，上式可近似為：Gf(s)Y(s)F(s)KfKcKoTfS分母大，而分子小，保證了干擾對(duì)被控過程的影響盡可能小2給出比例帶的定義，并舉例說明其物理意義？答：比例帶是反應(yīng)比例調(diào)節(jié)器比例作用強(qiáng)弱的一個(gè)參數(shù)，在數(shù)值上等于輸 入偏差變化相對(duì)值與相應(yīng)的輸出變化相對(duì)值之比的百分?jǐn)?shù)。/e/ u 、_emaxemin /Umax Umin6 =“00%其物理意義：調(diào)節(jié)器輸出變化滿刻度，即控制閥從全開到全關(guān)或相反時(shí), 相應(yīng)所需的控制偏差變化量占儀表量程的百分?jǐn)?shù)。3 臺(tái)里程為0-800mm的YTO型浮筒式液面計(jì)，用水校驗(yàn)。當(dāng)水柱高度從400mm增至600mm時(shí)，控制部分輸出由6mA增至14mA

24、,問比例度：多大?600 - 400.二 eemax -務(wù)山 1oo%= 800-0 go% - 50%U U max 7 min14-62044單回路系統(tǒng)框圖如圖所示。試問，當(dāng)系統(tǒng)中某組成環(huán)節(jié)的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)質(zhì)量會(huì)有何變化，為什么？若 To增大；若o增大；若Ko增大；若Tf增大；若f增大；若Kf增大答：系統(tǒng)控制通道的傳遞函數(shù)為干擾通道傳燮圖貌為；廣j、_Y&)_KjCT卍十1兀一f F(i) Cl+T+KrKJfFXT+l)(1若幾增長(zhǎng)*柱同樣的時(shí)需糯況下增大討杲塩過渡過程的彩響等隔于無科漳的情風(fēng)霑可簡(jiǎn)單療廖為無時(shí)澇的橘?zèng)r.無時(shí)落時(shí)，該臬炕的控制通追特函舟*宀、Y(f) _ KfK.K

25、aG(tRU) 化jt+K點(diǎn) JG + 1相當(dāng)于一個(gè)嘖栓環(huán)節(jié)，衍慣性時(shí)聞常救增大+禺蜿撿鶴離開，總定桂毘高，址丸片喜傳羞 滇水，上升時(shí)旬蠟加，俚時(shí)余差無影喩.強(qiáng))若斑邀*矗規(guī)掘苗擁凰姓大承蔚偏蛋加史.穩(wěn)定性辟任*甚至不建嵐.心)若陷堆大、勒無時(shí)洋情死，系統(tǒng)響血速虞掛快余蚩減小.但竝犬動(dòng)瘍鳴更增丸扳 務(wù)加劇丫檎走性碎憐，W若乃堆丸*由于擾通址伐融可知T；增夫?qū)虛嫌囟赊y畧檢滋咆炎似予T曲矢點(diǎn) 巧増?zhí)?cái)系塩嫌藕福皋魂定性提高”隼大動(dòng)蔣偏菱減外.上升時(shí)間增加.對(duì)余差無曬彗門增大*由干擾均進(jìn)傳畫可知，該參載只出現(xiàn)盍干摘遍道傳雷的分子上，故後套 歎的變化只是瘠累蛻輸自的時(shí)產(chǎn)黃竟副勺均大.梟英箱出y的時(shí)建增大+呆脫英聞諭楡蔚 性無變化.(6)若Kf增大，因被控參數(shù)只出現(xiàn)在干擾通道傳函的分子上，故只是將 系統(tǒng)輸出受干擾影響的幅值增大，系統(tǒng)其它動(dòng)態(tài)特性無變化。5 設(shè)某比例積分調(diào)節(jié)器的比例增益 Kp二2 ,積分