熱工控制系統考試複習

2022-07-25 02:57:03 字數 3217 閱讀 1422

1.自動控制系統分類:按系統結構特點分(反饋控制系統、前饋控制系統、前饋—反饋控制系統);按給定值特點分(定值控制系統、隨動控制系統、程式控制系統)。

衡量控制系統的控制品質效能指標:靜態偏差、最大動態偏差、衰減率和衰減比、控制過程時間。

控制通道:控制作用到輸出量的訊號聯絡。

干擾通道:干擾作用到輸出量的訊號聯絡。

特徵引數:放大係數k、時間常熟t。

2.物件的動態特性:(1)有自平衡能力物件(單容物件、雙容物件)(2)有自平衡能力物件(單容物件、雙容物件)。

3.執行單元:是調節單元來的調節訊號或手動操作訊號對進出生產裝置的物料或能量進行控制的裝置。

spec200儀表的特點:系統設計特點、結構特點、應用特點。

4.基本調節作用:比例作用(p作用)、積分作用(i作用),比例作用能單獨的執行調節任務,並能使控制過程趨於穩定,但使被調量產生靜態偏差。

積分作用只能有極少的情況才能單獨應用,會使控制過程變成振盪甚至不穩定,但能使被調量無靜態偏差。微分作用不能單獨使用,但能提高控制系統的穩定性,有效的減少被調量的動態偏差。

結論:干擾通道的放大係數kλ越大,干擾對被調量的影響越大,及系統的動靜差加大;干擾通道的時間常數tλ越大,,擾動對被調量的影響越慢,給調節提供了充足的時間,能調高控制系統的穩定性裕度,是系統的動態偏差減小。干擾通道慣性環節的階次n越大,系統的動態偏差越小干擾通道的延遲將使控制過程延遲τ時間產生。

從提高控制質量角度要求,干擾通道的放大係數kλ越小,時間常數tλ越大,階次n越大為好。

5.控制通道放大係數kp保持不變,k0越大係數的動態偏差、靜態偏差、過渡過程的時間增大,而穩定性裕度隨著k0的增大而減小。放大係數k0由控制器的放大係數補償時,不影響控制質量。

系統的控制過程的時間隨著t的增大而增大;系統的穩定性裕度隨著n的減小而增大;動態偏差、控制過程的時間隨著n的減小而減小,控制通道時間常數t、n越小控制質量越好。控制通道的延遲與時間常數tc的比值越小,控制質量越好。

6.工程整定法:響應曲線法、臨界曲線法、衰減曲線法。

串級控制系統:串級控制系統的特點:由於副迴路具有快速作用,因此,串級控制系統對進入副迴路的擾動有很強的克服能力;由於副迴路的存在,改善了物件的動態特性,提高了系統的工作頻率;由於副迴路的存在,串級系統有一定的自適應能力。

7.串級控制系統的定義:與簡單控制系統相比,串級控制系統只是在結構上增加了乙個內迴路,卻能收到明顯的控制效果。

串級控制系統的特點:1.由於副迴路具有快速作用,因此,串級控制系統對進入副迴路的擾動有很強的克制能力;2.

由於副迴路的存在,改善了物件的動態特性,提高了系統的工作頻率;3.由於副迴路的存在,串級系統有一定能力的自適應能力。

8.主、副迴路的設計原則:1.副引數的選擇應使副迴路的時間常數小,控制通道短,反應靈敏;2.副迴路應包含被控物件所受到的主要干擾;3.主、副迴路工作頻率應適當匹配。

9.主、副調節器的選型:1.副調節器的選型:比例微分;2.主調節器的選型:比例積分。

串級控制系統的整定:1.逐次逼近法;2.兩步整定法;3.補償法。

10.前饋控制系統(按擾動變化大小進行控制的系統稱為前饋控制系統)的特點:①前饋控制是直接根據擾動進行控制,因此可以及時消除擾動對被調量的影響,減小被調量的動態誤差,比反饋控制及時,調節過程時間較小。

②前饋控制是屬於「開環」控制系統,不存在系統的穩定性問題。③前饋控制系統只能用來克服生產過程的主要的,可測的擾動。④前饋控制系統一般只能實現區域性補償而不能保證被調量的完全不變。

11.前饋-反饋控制系統的概念:即在反饋控制系統的基礎上附加乙個或幾個主要擾動的前饋控制,又稱復合控制系統。

前饋-反饋控制系統的整定:系統中有兩個調節器,整定原則是反饋迴路和前饋通道要分別整定。在前饋-反饋控制系統中,由於有反饋控制來保證被調量最終等於給定值,可降低對前饋控制的要求,是前饋調節器可以選用比較簡單的動態特性和結構形式;另一方面,由於有了前饋控制來抵消某些主動擾動,使被調量不致出現過大的動態偏差,因此反饋控制可以較慢地進行。

12.選用前饋-反饋控制的原則:1.

若控制系統中控制通道的慣性和遲延較大,反饋控制達不到良好的控制效果時,可引入前饋控制;2.如果系統中存在著經常變動、可測而不可控的擾動時,反饋控制難以克服擾動對被調量的影響,這時可引入前饋控制以改善控制品質。

13.控制方案的選擇:如果工藝上僅要求兩物料流量之比值一定,負荷變化不大,主流量不可控制,則可選單閉環比值控制方案。

又如在生產過程中,主、副流量擾動頻繁,負荷變化較大,同時要保證主、副物料流量恆定,則可選用雙閉環比值控制方案。再如,當生產要求兩種物料流量的比值能靈活地隨第三個引數的需要進行調節時,可選用串級比值控制方案。

14.解耦控制系統:控制量與被控制量之間是互相影響的,乙個控制量的變化同時引起幾個控制量變化的現象稱為耦合。

15.相對增益的定義:相對增益石乙個尺度,用來衡量乙個預先選定的控制量μj對乙個特定的被控制量yi的影響。當然它是相對於過程中其他控制量μj對被控制量yi的影響而言。

16.相對增益的定義:相對增益是乙個尺度,用來衡量乙個預先選定的控制量uj對乙個特定的被控制量yi的影響。當然它是相對於過程中其他控制量uj對被控量yi的影響而言。

17.對多變數耦合系統的解耦常用的方法有一下三種:串聯解耦控制(1對角矩陣法 2三角矩陣法)反饋解耦控制(1對角矩陣法 2三角矩陣法) 前補償法(1對角矩陣法 2三角矩陣法)

18.過熱蒸汽溫度自動控制的任務是維持過熱器出口蒸汽溫度在允許範圍內,並且保護過熱器,使管壁溫度不超過允許的工作溫度。

19.過熱汽溫控制物件的動態特性三個方面 1.蒸汽流量(負荷)擾動下過熱汽溫物件的動態特性。

2.煙氣熱量擾動下過熱氣溫的動態特性。 3.

減溫水量擾動下的過熱汽溫動態特性。

20.給水控制物件的動態特性:主要干擾:給水流量w,鍋爐蒸發量d,汽包壓力p,爐膛熱負荷

汽包水位變化具有特殊的形式:在負荷突然增加時,雖然鍋爐的給水流量小於蒸發量,但開始階段的水位不僅不下降,反而迅速上公升,這種現象稱為「虛假水位」現象。這顯然是因為在負荷變化的初始階段,水面下氣泡的體積變化很快,它對水位的變化起主要影響作用的緣故,因此隨氣泡體積增大而上公升。

21.爐跟機控制方式:特點:

汽輪機調負荷,鍋爐調汽壓。優點:充分利用了鍋爐的蓄熱來迅速適應負荷的變化,對機組調峰調頻有利。

缺點:主汽壓力變化較大,甚至超出允許範圍,將對機組的安全經濟執行不利。

22.機跟爐控制方式:特點:

鍋爐調負荷,汽輪機調汽壓。優點:執行中主蒸汽壓力相當穩定有利於機組的安全經濟執行。

缺點:由於沒有利用鍋爐的蓄熱,而只有當鍋爐改變燃燒率造成蒸發量改變後,才能改變機組的出力,這樣適應負荷變化的能力較差,不利於機組帶變動負荷和參加電網調頻。

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