過程控制系統(tǒng)第三版課后答案戴連奎

過程控制系統(tǒng)第三版課后答案戴連奎什么是對象特性？為什么要研究對象特性？答：研究對象特性是設(shè)計控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)；為了能使控制系統(tǒng)能安全投運并進行必要的調(diào)試；優(yōu)化操作。什么是對象的數(shù)學(xué)模型？靜態(tài)數(shù)學(xué)模型與動態(tài)數(shù)學(xué)模型有什么區(qū)別？答：對對象特性的數(shù)學(xué)描述就叫數(shù)學(xué)模型。靜態(tài)：在輸入變量和輸出變量達到平穩(wěn)狀態(tài)下的情況。動態(tài)：輸出變量和狀態(tài)變量在輸入變量影響下的變化情況。建立對象的數(shù)學(xué)模型有什么意義？答：1,控制系統(tǒng)的方案設(shè)計；控制系統(tǒng)的調(diào)試和調(diào)節(jié)器參數(shù)的確定；制定工業(yè)過程操作優(yōu)化方案；新型控制方案及控制策略的確定；計算機仿真與過程培訓(xùn)系統(tǒng)；設(shè)計工業(yè)過程的故障檢測與診斷系統(tǒng)。建立對象的數(shù)學(xué)模型有哪兩種方法？答：機理建模和實驗建模。機理建模：由一般到特殊的推理演繹方法，對已知結(jié)構(gòu)、參數(shù)的物理系統(tǒng)運用相應(yīng)的物理定律或定理，根據(jù)對象或生產(chǎn)過程的內(nèi)部機理，經(jīng)過合理的分析簡化而建立起描述系統(tǒng)各物理量動靜態(tài)性能的數(shù)學(xué)模型。實驗建模步驟：1確定輸入變量與輸出變量信號；2測試；3對數(shù)據(jù)進行回歸分析。反應(yīng)對象特性的參數(shù)有哪些？各有什么物理意義？他們對自動控制系統(tǒng)有什么影響？答：K—放大系數(shù)。對象從新穩(wěn)定后的輸出變化量與輸入變化量之比。T—時間參數(shù)。時間參數(shù)表示對象受到輸入作用后，被控變量的變化快慢。桃—停滯時間。輸入發(fā)生變化到輸出發(fā)生變化之間的時間間隔。評價控制系統(tǒng)動態(tài)性能的常用單項指標(biāo)有哪些？各自的定義是什么？單項性能指標(biāo)主要有：衰減比、超調(diào)量與最大動態(tài)偏差、靜差、調(diào)節(jié)時間、振蕩頻率、上升時間和峰值時間等。衰減比：等于兩個相鄰的同向波峰值之比n;過渡過程的最大動態(tài)偏差：對于定值控制系統(tǒng)，是指被控參數(shù)偏離設(shè)定值的最大值A(chǔ);超調(diào)量：第一個波峰值y與最終穩(wěn)態(tài)值y之比的百分?jǐn)?shù)；殘余偏差C:過渡過程結(jié)束后，被控參數(shù)所達到的新穩(wěn)態(tài)Y與設(shè)定值之間的偏差調(diào)節(jié)時間：從過渡過程開始到過渡過程結(jié)束所需的時間;振蕩頻率：過渡過程中相鄰兩同向波峰之間的時間間隔叫振蕩周期或工作周期，其倒數(shù)稱為振蕩頻率;峰值時間：過渡過程開始至被控參數(shù)到達第一個波峰所需要的時間。串級控制系統(tǒng)是由兩個控制器的串接組成，一個控制器的輸出做為另一個控制器的設(shè)定值，兩個控制器有各自獨立的測量輸入，有一個控制器的給定由外部設(shè)定。在串級控制系統(tǒng)中，由于引入了一個副回路，不僅能及早克服進入副回路的擾動，而且又能改善過程特性。副調(diào)節(jié)器具有“粗調(diào)”的作用，主調(diào)節(jié)器具有“細(xì)調(diào)”的作用，從而使其控制品質(zhì)得到進一步提高。（減小副對象的相位滯后），提高了主回路的響應(yīng)速度，提高了干擾的抑制能力；副回路可以按照主回路的要求對副變量進行精確控制；串級系統(tǒng)提高了控制系統(tǒng)的魯棒性。4．串級控制系統(tǒng)在副參數(shù)的選擇和副回路的設(shè)計中應(yīng)遵循哪些主要原則？將主要干擾包括在副回路；副回路盡量包含多的干擾；為保證副回路的快速響應(yīng)，副對象的滯后不能太長；為提高系統(tǒng)的魯棒性，將具有非線性時變部分包含于副對象中；需要對流量實現(xiàn)精確的跟蹤時，將流量選為副對象。5．串級控制系統(tǒng)通?？捎迷谀男﹫龊希繎?yīng)用于容量滯后較大的過程應(yīng)用于純時延較大的過程應(yīng)用于擾動變化激烈而且幅度大的過程應(yīng)用于參數(shù)互相關(guān)聯(lián)的過程應(yīng)用于非線性過程動作“及時”；只要系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)是穩(wěn)定的，則控制系統(tǒng)必然穩(wěn)定；具有指定性補償?shù)木窒扌?；控制?guī)律取決于被控