控制工程期末復(fù)習(xí)(四川理工)

1、川理控制工程 復(fù)習(xí)提綱考題回憶：填空：最后一次可老師講的肯定要考的，那些空，還是很簡單，不偏。選擇：我這屆考的多選，就是被控變量超控變量選擇，鍋爐汽包液位過熱蒸汽.K變成KI后，比例帶或者增益如何改變；解答：smith原理及原理圖Gp（S)=.積分飽和概念及反正有一個系統(tǒng)是需要用積分外反饋的，書上有，考了很久想不起了，學(xué)弟自己翻書，在書的左下角。大題：我這屆的大題，分程；選擇性；選擇性；串級，串級加前饋，串級+反饋，這是一個大題里的。大題每個題都會問氣開氣關(guān)的選擇及原因，正反作用。除了設(shè)計題，其余最多就是畫方框圖。差不多就記得這些了，記得下載，尸兄是賺文庫財富的，自動化自己的作業(yè)和學(xué)校資料都有

2、上傳。第一 部分 單回路1. 單回路控制系統(tǒng)一般包含哪幾個基本環(huán)節(jié)？控制系統(tǒng)中的被控對象是指什么？單回路控制系統(tǒng)有4個基本環(huán)節(jié)組成，即被控對象或者被控過程、測量變送裝置、控制器、控制閥；被控對象 是指被控制的生產(chǎn)設(shè)備或裝置。2. 評價控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要有哪兩大類？各有什么特點？p44時域控制性能指標(biāo)：穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性、偏離度。階躍響應(yīng)的特征參數(shù)衰減比 超調(diào)量 回復(fù)時間 余差 偏差積分性能指標(biāo)：偏差積分綜合指標(biāo)3. 偏差平方值積分（ISE）指標(biāo)作控制器參數(shù)的最佳整定與偏差絕對值積分(IAE)指標(biāo)相比，哪個最大偏差大 ？為什么？ISE指標(biāo)，是用偏差的平方值來加大對大偏差的考慮程度，著重于

3、抑制過程中的大偏差，IAE具有較快的過渡過程和不大的超調(diào)量，是一種常用的誤差性能指標(biāo)。ISE偏差最大。4. 反向響應(yīng)過程的傳函有什么特點？系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)有一個具有正實部的零點，整個過程可以分解為兩個相反方向的響應(yīng)，在不同的時刻其作用的大小不同。5. 受控變量的選擇原則？檢測點的選取時應(yīng)注意什么？受控變量的選擇原則：盡可能選取直接被控變量，少用間接被控變量；要有代表性、獨立可控、靈敏度高、工藝成本低。6. 單容過程與多容過程的階躍響應(yīng)曲線形狀有何質(zhì)的差別？ 多容過程響應(yīng)極為緩慢，響應(yīng)時間長。7. 什么叫自衡過程？什么叫非自衡過程？自衡過程是指系統(tǒng)中存在著對所關(guān)注的變量的變化有一種固有的、自然

4、形式的負(fù)反饋作用，該作用總是力圖恢復(fù)系統(tǒng)的平衡。具有自平衡能力的過程稱為自衡過程。反之，不存在固有反饋作用且自身無法恢復(fù)平衡的過程，稱為非自衡過程。8. 什么叫系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)？什么叫開環(huán)傳遞函數(shù)的動態(tài)部分？開環(huán)系統(tǒng)（沒有反饋的系統(tǒng)）的動態(tài)特性，它是開環(huán)系統(tǒng)中系統(tǒng)輸出的拉氏變換與系統(tǒng)輸入的拉氏變換之比，即C(s)/R(s)；在閉環(huán)系統(tǒng)中： 假設(shè)系統(tǒng)單輸入R（s);單輸出C(s),前向通道傳遞函數(shù)G（s),反饋為負(fù)反饋H(s)：將前向通道傳遞函數(shù)與反饋通路傳遞函數(shù)相乘，即得系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，假設(shè)前向通道傳遞函數(shù)為G(s),反饋通道傳遞函數(shù)為H(s),那么開環(huán)傳遞函數(shù)就為H(s)G(s),9.

5、 已知系統(tǒng)開環(huán)頻率特性KG(j) ，如何求得系統(tǒng)的臨界振蕩條件？臨界振蕩條件：| KG(j)|=1且，< KG(j)=-180時Wg即為相穿頻率。| KG(j)|<1時系統(tǒng)穩(wěn)定，| KG(j)|>1時系統(tǒng)不穩(wěn)定。10. 什么叫臨界頻率c？什么叫臨界開環(huán)增益Km ？臨界控制增益Kcm 與純比例調(diào)節(jié)時的合適的控制增益Kc 有何關(guān)系？臨界頻率c：系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(j) H(j)與單位圓的交點對應(yīng)頻率為幅穿頻率；臨界開環(huán)增益Km：系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(j) H(j)根軌跡和虛軸交點對應(yīng)系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)下的增益K,由G(j) H(j)實部虛部為零求得。DY/(YMAX-YMIN)D

6、X/(XMAX-XMIN)11. 廣義對象各環(huán)節(jié)靜態(tài)增益的大小與系統(tǒng)質(zhì)量有何關(guān)系？相對放大系數(shù) 控制通道的穩(wěn)態(tài)特性由控制通道放大系數(shù)K0表征從控制有效性考慮，K0應(yīng)適當(dāng)?shù)拇笠恍└蓴_通道的穩(wěn)態(tài)特性由干擾通道放大系數(shù)Kf表征希望Kf小一些，Kf越小干擾變量對被控變量的影響就越小 12. 影響控制系統(tǒng)性能的因數(shù)有哪些？增益的影響、時間常數(shù)的影響、時滯的影響、擾動進(jìn)入系統(tǒng)位置的影響、時間常數(shù)匹配的影響、被控變量與操作變量的選擇。13. 主要擾動的選擇原則？對對象影響最大最明顯包含干擾最多的擾動14. 操縱變量的選擇辦法？操縱變量選擇的原則一：當(dāng)多個輸入變量都影響被控變量時，從穩(wěn)態(tài)性質(zhì)考慮，應(yīng)該選擇其中

7、放大系數(shù)大的可控變量作為操縱變量。 操縱變量選擇的原則二：操縱變量一般應(yīng)比其他干擾對被控變量的影響更加靈敏。為此，應(yīng)通過合理選擇操縱變量，使控制通道的放大倍數(shù)適當(dāng)大、時間常數(shù)適當(dāng)小(但不宜過小，否則易引起振蕩)、純滯后時間盡量小。為使其他干擾對被控變量的影響盡可能小，應(yīng)使干擾通道的放大系數(shù)盡可能小、時間常數(shù)盡可能大。 操縱變量選擇的原則三：還要考慮工藝的合理性與生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性15. 閥的流量特性？畸變系數(shù)？控制閥流量特性 ：理想流量特性是控制閥兩端壓降恒定時的流量特性，亦稱為固有流量特性。工作流量特性是在工作狀況下（壓降變化）控制閥的流量特性?？刂崎y出廠所提供的流量特性指理想流量特性。理想流量特

8、性可分為線性、等百分比（對數(shù)）、拋物線、雙曲線、快開、平方根等多種類型?；兿禂?shù)：控制閥的理想流量特性是在閥兩端壓降恒定條件下的流量特性，實際應(yīng)用時，控制閥兩端的壓降下降，因此，控制閥理想流量特性發(fā)生畸變，16. 閥的氣開，氣關(guān)特性及選擇？ 首先要從生產(chǎn)安全出發(fā),即當(dāng)氣源供氣中斷，或控制器出故障而無輸出，或控制閥膜片破裂而漏氣等而使控制閥無法正常工作以致閥芯回復(fù)到無能源的初始狀態(tài)（氣開閥回復(fù)到全關(guān)，氣關(guān)閥回復(fù)到全開），應(yīng)能確保生產(chǎn)工藝設(shè)備的安全，不致發(fā)生事故。 從保證產(chǎn)品質(zhì)量出發(fā)，當(dāng)發(fā)生控制閥處于無能源狀態(tài)而回復(fù)到初始位置時，不應(yīng)降低產(chǎn)品的質(zhì)量，如精餾塔回流量控制閥常采用氣關(guān)式，一旦發(fā)生事故，

9、控制閥全開，使生產(chǎn)處于全回流狀態(tài),防止不合格產(chǎn)品的蒸出，從而保證塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量 從降低原料、成品、動力損耗來考慮。 從介質(zhì)的特點考慮。17. 用調(diào)節(jié)閥特性對整個系統(tǒng)特性作補(bǔ)償?shù)脑硎鞘裁?？通過合理選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性，實現(xiàn)廣義對象增益的近似線性。18. P、PI、PID控制規(guī)律的適用場合？比例控制 優(yōu)點：比例控制克服干擾能力強(qiáng)、控制及時、過渡時間短。 缺點：在過渡過程終了時存在余差 適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝允許被控變量存在余差的場合。 比例積分控制 優(yōu)點：系統(tǒng)在過渡過程結(jié)束時無余差缺點：系統(tǒng)的超調(diào)量、振蕩周期都會相應(yīng)增大，過渡時間也會相應(yīng)增加。 適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷變

10、化不大、工藝不允許被控變量存在余差的場合。 比例積分微分控制 綜合了比例、積分、微分控制規(guī)律的優(yōu)點。適用于容量滯后較大、負(fù)荷變化大、控制要求高的場合。 19. 微分作用的使用應(yīng)注意的問題？去噪；對純滯后無用；對于滯后很小和擾動作用頻繁的系統(tǒng)，應(yīng)盡可能避免使用微分作用。20. 控制器正反作用選擇？控制器的作用方向選擇：假設(shè)檢驗法根據(jù)控制閥的“氣開氣關(guān)”的選擇原則，該閥應(yīng)選“氣開閥”，即： u Rf。 假設(shè)溫度控制器為正作用，即：Tm u；則結(jié)論：該控制器的作用方向不能為正作用，而應(yīng)為反作用.控制器的作用方向選擇：回路判別法回路判別法的要點：（1）反饋回路中負(fù)增益環(huán)節(jié)（包括比較器）數(shù)為奇數(shù)；（2）

11、對控制器而言，“正作用”是指Tm u。21. 控制器參數(shù)的工程整定的方法？又叫經(jīng)驗法，臨界比例度法、衰減震蕩法、響應(yīng)曲線法22. 臨界比例度法的步驟？ 將控制器的積分時間放在最大值（ ），微分時間放在最小值（ ），比例度 放在較大值后，讓系統(tǒng)投入運行。 逐漸減小比例度，且每改變一次 ，都通過改變設(shè)定值給系統(tǒng)施加一個階躍干擾，同時觀察系統(tǒng)的輸出，直到過渡過程出現(xiàn)等幅振蕩為止，如圖所示。此時的過渡過程稱為臨界振蕩過程。 按表中的相應(yīng)公式，求出控制器的各整定參數(shù)。 將控制器的比例度換成整定后的值，然后依次放上積分時間和微分時間的整定值。23. 響應(yīng)曲線法整定參數(shù)的步驟？將控制器放在純比例作用，在干擾

12、作用下，從大到小地逐漸改變控制器的比例度，直至系統(tǒng)出現(xiàn)4：1衰減比為止，這時的比例度稱為衰減比例度S ，周期稱為衰減周期Ts。然后按表中的經(jīng)驗公式計算出控制器的各參數(shù)整定數(shù)值。24. 如何測取廣義對象的階躍響應(yīng)？已知階躍響應(yīng)，如何求K、T、？先使工況保持平穩(wěn)一段時間，然后使閥門作階躍式的變化（通常在10以內(nèi)），在此同時把被控變量的變化過程記錄下來，得到廣義對象的階躍響應(yīng)曲線。把對象作為具有時滯的一階對象來處理：式中 K0對象放大系數(shù)；T0對象時間常數(shù)；對象時滯。=時間軸原點至通過拐點切線與時間軸交點的時間間隔T0=被控變量y完成全部變化量的63.2所需時間另外一種確定和T0的方法，是把達(dá)到39

13、和63響應(yīng)的時間讀出來，分別用t0.39和t0.63來表示，按下式計算T0= 2（t0.63- t0.39）= 2 t0.39- t0.63 25. 什么叫“積分飽和”？它有什么危害？如何防止？積分飽和：對于一個有積分功能的偏差，控制器的積分作用就會對偏差進(jìn)行累積來改變控制器的輸出。如果這時閥門已達(dá)到飽和（已全開或全關(guān)），而無法繼續(xù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，那么偏差將無法消除。然而由于積分作用，控制器的輸出仍在增加直到它達(dá)到某個極限值并停留在那里，這種情況成為積分飽和。后果：使系統(tǒng)不穩(wěn)定，可能使產(chǎn)品質(zhì)量不好，對操作人員的安全構(gòu)成威脅。防止：（1）當(dāng)積分輸出達(dá)到上限值時撤去積分作用，保留比例作用(P)，構(gòu)成PI

14、-P控制器。這樣在偏差減小時，控制器輸出能更快脫離上限或下限值；（2）當(dāng)積分輸出達(dá)到上限值時使積分輸出為零，則保持在上限值或下限值。；基本方式：1.積分分離法2.變速積分 PID 控制算法3.超限削弱積分法4.有效偏差法5.抗積分飽和26. 什么是不完全微分？什么叫微分先行？當(dāng)信號突變時，PID控制的微分項輸出的控制量可能比較大，尤其是階躍信號時，微分項急劇增加，容易引起調(diào)節(jié)過程的振蕩，導(dǎo)致系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)下降。不完全微分PID控制算法就是采用一個帶慣性的微分環(huán)節(jié)來克服常規(guī)PID控制的這一缺點。它的控制結(jié)構(gòu)如圖所示微分先行PID控制是只對輸出量進(jìn)行微分，而對給定指令不起微分作用，因此它適合于給定

15、指令頻繁升降的場合，可以避免指令的改變導(dǎo)致超調(diào)過大。它的控制結(jié)構(gòu)如圖上所示。第二部分 復(fù)雜控制 串級系統(tǒng)1. 復(fù)雜控制系統(tǒng)分哪兩類？各包含哪些系統(tǒng)？包含串級控制系統(tǒng)、均勻控制系統(tǒng)、比值控制系統(tǒng)、分程控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)、多沖量控制系統(tǒng) 。2. 串級系統(tǒng)的“魯棒性”是指什么？能自動地克服副對象增益或調(diào)節(jié)閥特性的非線性對控制性能的影響系統(tǒng)的“魯棒性”增強(qiáng)。注意：主回路對副回路反饋通道特性的變化沒有魯棒性。3. 什么叫串控制級系統(tǒng)？串級系統(tǒng)有什么特點（優(yōu)點）？一個控制器的輸出用來改變另一個控制器的設(shè)定值，這樣連接起來的控制器稱作串級控制，兩個控制器都有自己的測量輸入，只有主控制器有獨立的設(shè)定值，只

16、有副控制器的輸出信號送給執(zhí)行器，這樣組成的系統(tǒng)叫做串級控制系統(tǒng)。特點：（1）副回路（有時稱內(nèi)環(huán)）具有快速調(diào)節(jié)作用，它能有效地克服二次擾動的影響；（2）能自動地克服副對象增益或調(diào)節(jié)閥特性的非線性對控制性能的影響（系統(tǒng)的“魯棒性”增強(qiáng)）;（3）改善了對象的動態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作頻率。在相同的衰減比下，主調(diào)節(jié)器的增益可顯著加大。4. 略述串級系統(tǒng)的設(shè)計原則（設(shè)計前提、副變量選擇、主副控制器控制規(guī)律選取、主副控制器防積分飽和）。（1）設(shè)計前提：單回路控制系統(tǒng)不能滿足控制精度；（2）副變量選擇：具有能夠檢測的副變量且主要干擾包含于副回路中；（3）副對象選擇：副對象之后不能太大，以保證副回路快速響應(yīng)性

17、能，將具有顯著非線性或時變特性的部分歸于副對象中；（4）主副控制器控制規(guī)律選?。褐骺刂破鞑捎肞ID控制器，流量作副變量的系統(tǒng)副控制器采用PI控制器，溫度作副變量的系統(tǒng)副控制器采用微分先行控制器；（5）主控制器防積分飽和：采用主控制器自身輸出信號y2經(jīng)副變量測量環(huán)節(jié)成為ym2作為積分反饋信號，如圖所示；（6）副控制器防積分飽和：當(dāng)積分輸出達(dá)到上限值時撤去積分作用，保留比例作用(P)，構(gòu)成PI-P控制器。這樣在偏差減小時，控制器輸出能更快脫離上限或下限值；當(dāng)積分輸出達(dá)到上限值時使積分輸出為零，則保持在上限值或下限值。；基本方式：1.積分分離法2.變速積分 PID 控制算法3.超限削弱積分法4.有效

18、偏差法5.抗積分飽和。5. 如何確定控制器的正、反作用？副控制器：先判斷副對象的正反作用，然后根據(jù)工藝安全等要求，選定執(zhí)行器的“正”、“反”作用方式，并按照使副控制回路成為負(fù)反饋系統(tǒng)的原則來確定副回路控制器的正反作用。主控制器：當(dāng)主、副變量在增加(或減小)時，如果由工藝分析得出，為使主、副變量減小(或增加)，要求控制閥的動作方向是一致的，主控制器應(yīng)選“反”作用，反之，則應(yīng)選“正”作用。6. 串級系統(tǒng)投運？（必須確保無擾動切換，并用先副后主的原則）前饋控制1. 什么叫前饋控制？為什么前饋控制又稱“擾動控制”？P60前饋控制：針對可測量干擾量采用合適的控制作用改變控制量以達(dá)到被控變量不受干擾影響的

19、控制規(guī)律；基于不變性原理組成的控制系統(tǒng)稱為前饋控制系統(tǒng)，是根據(jù)不變性原理對干擾進(jìn)行補(bǔ)償?shù)拈_環(huán)控制系統(tǒng)。因為前饋思想：在擾動還未影響輸出以前，直接改變操作變量，以使輸出不受或少受外部擾動的影響。2. 在討論前饋控制時，所謂“不變性原理”是指什么？P61指：通過前饋控制器的校正作用消除擾動達(dá)到控制系統(tǒng)的被控變量不受擾動變量變化的影響。包括：絕對不變性、誤差不變性、穩(wěn)態(tài)不變性、選擇不變性。3. 前饋與反饋控制有哪些本質(zhì)差異（從控制的結(jié)構(gòu)、控制的質(zhì)量、穩(wěn)定性諸方面來分析）？P62 前 饋 控 制 反 饋 控 制擾動可測，但不要求被控量可測被控量直接可測超前調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)系統(tǒng)輸出的不變性（但存在可實現(xiàn)問題

20、）按偏差控制，存在偏差才能調(diào)節(jié)（滯后調(diào)節(jié)）開環(huán)調(diào)節(jié)，無穩(wěn)定性問題閉環(huán)調(diào)節(jié)，存在穩(wěn)定性問題系統(tǒng)僅能感受有限個可測擾動系統(tǒng)可感受所有影響輸出的擾動對于干擾與控制通道的動態(tài)模型，要求已知而且準(zhǔn)確對通道模型要求弱，大多數(shù)情況無需對象模型對時變與非線性對象的適應(yīng)性弱對時變與非線性對象的適應(yīng)性與魯棒性強(qiáng)4. 怎樣在靜態(tài)前饋的基礎(chǔ)上添加動態(tài)前饋（步驟）？（1）在靜態(tài)前饋控制的基礎(chǔ)上，加上延遲環(huán)節(jié)或微分環(huán)節(jié)，以達(dá)到對干擾作用的近似補(bǔ)償。（2）相對于干擾通道而言，控制通道反應(yīng)快的給它加強(qiáng)延遲作用，反應(yīng)慢的給它加強(qiáng)微分作用。根據(jù)兩通道的特性適當(dāng)調(diào)整、的數(shù)值，使兩通道反應(yīng)合拍便可以實現(xiàn)動態(tài)補(bǔ)償，消除動態(tài)偏差。5.

21、“前饋加反饋控制”是怎樣產(chǎn)生的？P64前饋控制系統(tǒng)仍然存在偏差：（1）實際工業(yè)對象存在多個擾動，前饋控制系統(tǒng)僅對幾個固定擾動專門校正，其他干擾沒有加以控制；（2）受前饋控制模型精度的限制；（3）控制儀表做了近似處理。引入反饋對被控變量進(jìn)行檢驗，克服多種擾動。6. 前饋控制適用在什么場合？(1)干擾幅值大而頻繁，對被控變量影響劇烈，僅采用反饋控制達(dá)不到要求的對象。 (2)主要干擾是可測而不可控的變量。(3) 當(dāng)對象的控制通道滯后大，反饋控制不及時，控制質(zhì)量差時。大純滯后控制1. 什么樣的過程稱為大純滯后過程？答：一般認(rèn)為，若純滯后時間與過程的時間常數(shù)T之比大于1.0，則稱該過程為具有大純滯后的工

22、藝過程。2. Smith預(yù)估控制的思想是什么？答：基本思想是將純滯后環(huán)節(jié)移至控制回路外，一方面由于控制回路不包括純滯后環(huán)節(jié)，其控制頻率可大幅度提高，控制性能也將顯著改善；另一方面，由于新的控制回路的輸出與實際對象的輸出僅包括一個純滯后環(huán)節(jié)，穩(wěn)態(tài)特性完全相同，動態(tài)特性也相似。3. 內(nèi)?？刂平Y(jié)構(gòu)？注意問題？適應(yīng)性控制1. *什么叫適應(yīng)性控制？適用場合？答：適應(yīng)控制系統(tǒng)能自動的調(diào)整控制器的參數(shù)，以補(bǔ)償過程特性或環(huán)境條件的變化。2. 什么是魯棒控制？與自適應(yīng)有何區(qū)別？關(guān)聯(lián)和解耦1. 什么叫相對增益？知道幾個特殊相對增益值的含義。相對增益用來描述多變量系統(tǒng)中各控制回路之間的關(guān)聯(lián)大小的增益；相對增益為 2

23、. 相對增益陣的求取。相對增益陣性質(zhì)。P117相對增益陣性質(zhì):行列代數(shù)和均為13. 什么叫正相關(guān)？對于2×2系統(tǒng)，當(dāng)kij為正的個數(shù)是奇數(shù)時，所有的相對增益都在01之間，稱為正相關(guān)；4. 如何選擇變量配對？答：需要對該對象進(jìn)行相對增益分析。若對象為典型的非線性系統(tǒng)，首先要在某穩(wěn)態(tài)工作點附近進(jìn)行線性化，再應(yīng)用相對增益的概念對其進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。應(yīng)該選擇 最接近1的變量配對。5. 關(guān)聯(lián)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響如何？什么叫半邊耦合？6. 關(guān)聯(lián)系統(tǒng)控制器參數(shù)整定。7. 怎樣用前饋法和矩陣法實現(xiàn)解耦控制？答：前饋法：方案一，動態(tài)線性前饋解耦。方案二，靜態(tài)線性前饋解耦。比值控制1. 比值控制的目的是什么？

24、目的是為了實現(xiàn)幾種物料按一定比例混合，使生產(chǎn)能安全、正常的進(jìn)行。2. 各類比值控制的優(yōu)缺點及適用場合是什么？答：定比值控制系統(tǒng)：（1）開環(huán)比值控制：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單 缺點：無法保證兩流量的比值 適用場合：當(dāng)副流量較平穩(wěn)且流量比值要求不高的場合。（2）閉環(huán)比值控制：優(yōu)點：兩種物料流量的比值較為精確，實施也較方便 缺點：進(jìn)入的總流量不固定，可能使整個反應(yīng)器的熱平衡遭到破壞，甚至造成嚴(yán)重事故。 適用場合：非直接去化學(xué)反應(yīng)器的場合 （3）雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)：優(yōu)點：既能實現(xiàn)兩個流量的比值恒定，又能使進(jìn)入系統(tǒng)的總負(fù)荷平衡 缺點：所用儀表較多，投資較高變比值控制系統(tǒng)：優(yōu)點：按照某一工藝指標(biāo)自動修正流量比值。

25、適用場合：當(dāng)系統(tǒng)中存在其他干擾時。3. 比值控制的實現(xiàn)方案及計算（包括儀表量程選?。縋72答：實施方案：相乘方案和相除方案。4. 比值控制的投運？P74答：與單回路控制相同，是將系統(tǒng)由手動工作狀態(tài)切換到自動工作狀態(tài)的過程。5. 用乘法器實現(xiàn)的變比值控制系統(tǒng)，與采用加法器實現(xiàn)的前饋加反饋控制，在性能上有何區(qū)別？6. 用乘法器或除法器實現(xiàn)的比值控制，其流量比值的調(diào)整具體是改變什么參數(shù)？這些參數(shù)與流量比值的關(guān)系如何？均勻控制1. 什么叫均勻控制？特點？p101均勻控制:完全不同于單純的液位控制系統(tǒng)，要求液位與出料 同時“均勻”地變化。 特點: (1)不同于常規(guī)的定值控制系統(tǒng)，而對被控變量與操縱變量

26、都有平穩(wěn)的要求；(2)為解決被控變量與操縱變量都希望平穩(wěn)這一對矛盾，只能要求被控變量與操縱變量都漸變。均勻控制通常要求在最大干擾下，液位在貯罐的上下限內(nèi)波動，而流量應(yīng)在一定范圍內(nèi)平緩漸變。(3)均勻控制指的是控制功能，而不是控制方案。2. 均勻控制與一般的定值控制有何不同？同上3. 均勻控制器的參數(shù)整定方法及原則？p102.（1）對于串級均勻控制系統(tǒng)的副調(diào)節(jié)器，應(yīng)選擇PI規(guī)律，按單回路工程整定法確定其PI參數(shù)。（2）對于主調(diào)節(jié)器，一般應(yīng)選擇純比例規(guī)律，即積分時間足夠大。通過調(diào)整增益Kc以使出料盡可能地平緩，而同時確保液位不超出允許范圍。有時為減少液位的調(diào)節(jié)余差，可引入少量的積分作用，但積分時間

27、應(yīng)大于純比例控制下系統(tǒng)對于主要擾動的恢復(fù)時間。（3）當(dāng)液位測量噪聲較大時，為避免出料流量的同頻率波動，可對液位測量信號進(jìn)行低通濾波。原則：（1）先以保證液位不會超過允許波動范圍的角度來設(shè)置控制器參數(shù)（2）修正控制器參數(shù)，使液位最大波動接近允許范圍，其目的是充分利用儲罐的緩沖作用，使輸出流量盡量平穩(wěn)。分程和閥位控制1. 什么叫分程控制？目的？實現(xiàn)（包括閥形式和區(qū)間選擇及調(diào)整）？分程控制：一臺控制器按輸出信號不同區(qū)間操作不同閥門的控制方式；目的：擴(kuò)大控制閥的可調(diào)范圍，改善控制系統(tǒng)品質(zhì)，滿足工藝操作的特殊要求；實現(xiàn) ：(1)確定閥的氣開氣關(guān)特性；（2）決定分程區(qū)間閥形式：區(qū)間選擇及調(diào)整：例題：設(shè)大、

28、小兩個調(diào)節(jié)閥的最大流通能力分別為CAmax=100，CBmax=4，可調(diào)范圍RA=RB=30，兩個閥均為氣開閥，試求兩個閥并聯(lián)后的可調(diào)范圍。解：因為 故，可得小閥的最小流通能力為當(dāng)大、小閥并聯(lián)組合在一起時，閥的最小流通能力為0.133，最大流通能力為104，所以調(diào)節(jié)閥的可調(diào)范圍為分程后閥的可調(diào)范圍比用單個閥的可調(diào)范圍約增大了26.1倍，大大擴(kuò)展了可調(diào)范圍。2. 閥位控制器的結(jié)構(gòu)形式及參數(shù)整定？答：整定：第一步：在閥位控制器處于手動的情況下，按單回路系統(tǒng)整定方法整定主控制器的參數(shù)。第二步：將整定好的主控制器參數(shù)放好，使主控制器處于自動狀態(tài)，然后按單回路系統(tǒng)整定方法整定閥位控制器的參數(shù)。3. 分程

29、和閥位控制的區(qū)別？選擇性控制1. 什么叫超馳控制？答：超馳控制又叫選擇性控制又叫取代控制。一般來說，凡是在控制回路中引入選擇器的系統(tǒng)都可以稱為選擇性控制系統(tǒng)。2. 生產(chǎn)上為什么要設(shè)置起軟保護(hù)作用的超馳控制系統(tǒng)？為能維持生產(chǎn)的持續(xù)運轉(zhuǎn)，避免停車。3. 選擇性控制中為什么要考慮防積分飽和？“限幅法”是怎樣起防積分飽和的？因為選擇性控制中往往有一個控制器具有積分作用，會產(chǎn)生積分飽和；限幅法：用高低值限幅器，使控制器積分反饋信號限制在某個區(qū)間。4. 采用“外反饋法”實現(xiàn)防積分飽和的原理是什么？它在超馳控制系統(tǒng)中的應(yīng)用有什么特點？原理：控制器在開環(huán)情況下，采用外部信號作為積分反饋信號，從而切斷了積分正反

30、饋，防止了進(jìn)一步偏差積分作用。第三章部分 典型單元控制流體輸送設(shè)備的控制1. 流體輸送設(shè)備的控制有哪幾個特點？a控制通道的對象時間常數(shù)小,只需采用PI調(diào)節(jié)器，無須引入微分作用； b測量信號通常帶有高頻噪聲,應(yīng)考慮對測量信號的濾波或在控制器與變送器之間引入一階滯后環(huán)節(jié)，以減小調(diào)節(jié)閥的振動；c靜態(tài)非線性,應(yīng)考慮選用合適的控制閥特性，使廣義對象的靜態(tài)特性接近線性。2. 如何確定出離心泵的工作點？對于各種控制方案，分析不同控制方法的優(yōu)缺點？答：泵的特性曲線與管路特性曲線的交點即離心泵的工作點。3. 容積泵的控制方案與離心泵的控制方案有何不同？容積式泵的流量控制特點：容積式泵不能采用直接節(jié)流法。可采用旁路法或調(diào)速法或上述控制方案（但應(yīng)這兩個回路的動態(tài)關(guān)聯(lián)）。4. 什么叫喘振？壓縮機(jī)為什么要設(shè)置防喘振控制？喘振：當(dāng)壓縮機(jī)負(fù)荷降低到一定程度時，氣體的排送可能會出現(xiàn)強(qiáng)烈的震蕩，并使壓縮機(jī)機(jī)身也出現(xiàn)劇烈的振動，這種現(xiàn)象稱為壓縮機(jī)的“喘振”，喘振式離心