西安科技大学先进控制第次作业剖析.docxVIP

第一章 一、什么是运动控制？什么是过程控制？ 答：1、运动控制：运动控制（MC）是自动化的一个分支，它使用通称为伺服机构的一些设备如 HYPERLINK /lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=1782295ss_c=ssc.citiao.link 液压泵，线性执行机或者是电机来控制机器的位置和速度。 运动控制的主要任务是通过控制电动机电压、电流、频率等输入量，来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量，使各种工作机械按人们期望的要求运行，以满足生产工艺及其他应用的需要。 2、过程控制：以 HYPERLINK /s/?w=%E8%A1%A8%E5%BE%81ch=link \t _blank 表征 HYPERLINK /s/?w=%E7%94%9F%E4%BA%A7%E8%BF%87%E7%A8%8Bch=link \t _blank 生产过程的 HYPERLINK /s/?w=%E5%8F%82%E9%87%8Fch=link \t _blank 参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的 HYPERLINK /s/?w=%E8%87%AA%E5%8A%A8%E6%8E%A7%E5%88%B6%E7%B3%BB%E7%BB%9Fch=link \t _blank 自动控制系统。这里“过程”是指在生产装置或设备中进行的物质和能量的 HYPERLINK /s/?w=%E7%9B%B8%E4%BA%92%E4%BD%9C%E7%94%A8ch=link \t _blank 相互作用和 HYPERLINK /s/?w=%E8%BD%AC%E6%8D%A2%E8%BF%87%E7%A8%8Bch=link \t _blank 转换过程。 HYPERLINK /s/?w=%E8%A1%A8%E5%BE%81ch=link \t _blank 表征过程的主要 HYPERLINK /s/?w=%E5%8F%82%E9%87%8Fch=link \t _blank 参量有温度、压力、流量、液位、成分、浓度等。通过对过程 HYPERLINK /s/?w=%E5%8F%82%E9%87%8Fch=link \t _blank 参量的控制，可使 HYPERLINK /s/?w=%E7%94%9F%E4%BA%A7%E8%BF%87%E7%A8%8Bch=link \t _blank 生产过程中产品的产量增加、质量提高和 HYPERLINK /s/?w=%E8%83%BD%E8%80%97ch=link \t _blank 能耗减少。一般的 HYPERLINK /s/?w=%E8%BF%87%E7%A8%8B%E6%8E%A7%E5%88%B6ch=link \t _blank 过程控制系统通常采用 HYPERLINK /s/?w=%E5%8F%8D%E9%A6%88%E6%8E%A7%E5%88%B6ch=link \t _blank 反馈控制的形式，这是 HYPERLINK /s/?w=%E8%BF%87%E7%A8%8B%E6%8E%A7%E5%88%B6ch=link \t _blank 过程控制的主要方式。 二、传统控制技术的优缺点是什么？ 答：1、优点：原理简单，使用方便；适应性强；应用范围广；鲁棒性强，即其控制品质对被控对象的变化不太敏感，非常适用于环境恶劣的工业生产现场；PID算法有一套完整的参数整定与设计方法，易于被工程技术人员掌握；许多工业回路中对控制快速性和控制精度要求不是很高，而更重视系统的可靠性时，使用PID控制能获得较高的性价比；长期应用过程中，对PID算法缺陷可以进行改良。 2、缺点：变化信号的变化率只能是常数，就像我们所说的斜坡信号，当变化率也是时间的函数时， PID控制就无法处理了； PID控制是一种线性控制器，但是现实系统都有非线性特征，所以只能对某个平衡点及其领域使用，换言之，很有可能领域很小，一旦超出，系统就崩溃了； PID在控制非线性、时变、耦合及参数和结构不确定的复杂过程时，工作得不是太好。最重要的是，如果PID控制器不能控制复杂过程，无论怎么调参数都没用。 三、对比传统控制技术，如何理解“先进控制”？ 答：1、传统控制技术就是PID控制，定义明确，是一个线性控制器。而先进控制是对那些不同于常规控制,并具有比常规PID控制更好的控制效果的控制策略的统称，而非专指某种计算机控制算法。但至今对先进控制还没有严格的、统一的定义。尽管如此，先进控制的任务却是明确的，它是用来处理那些采用常规控制效果不好，甚至无法控制的复杂工业过程控制的问题。通过实施先进控制，可以改善过程动态控制的性能、减少过程变量