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自动控制基础知识 15.评定定值控制系统动态过程品质有哪些指标?调节器控制作用强弱对这些指标有何影响? 答：(l)最大动态偏差，这是动态精度指标，调节作用强，↓，动态精度高； (2)衰减率，这是稳定性指标，调节作用强，↓，稳定性降低； (3)振荡次数N。这也是稳定性指标，调节作用强，N↑，稳定性降低； (4)过渡过程时间ts:这是系统反应快慢的指标，调节作用太强或太弱都会使ts↑。 (5)静态偏差，这是静态精度指标，调节作用强，↑，静态精度高。 16.评定改变给定值的控制系统动态过程品质有哪些指标?调节器控制作用强弱对这些指标有何影响? 答：(1)超调量,这是稳定性指标，调节作用强, ↑，稳定性降低。 (2)上升时间tr,这是系统反应快慢的指标，调节作用强，系统反应快，tr↓； (3)峰值时间tp,这也是系统反应快慢的指标，调节作用强，系统反应快，tr↓； (4)振荡次数N。这是稳定性指标，调节作用强，N↑，稳定性降低; (5)过渡过程时间ts。这是系统反应快慢的指标，调节作用太强或太弱，都会使ts↑； (6)静态偏差，这是静态精度指标，调节作用强，↑，静态精度高。 17. 有一单容控制对象，被控量是h，试分别写出它受到一个Δu的阶跃扰动瞬间，输出量Y及输出量变化速度的表达式，并说明这两个表达式的物理意义，画出飞升曲线。 答： (l)输出量： 意义：由于t=0时，h=0，这说明，在对单容控制对象施加扰动瞬间，不管扰动量有多大，初始时刻，输出都没有变化，这表明了控制对象具有惯性的特点； （2）扰动瞬间变化速度： 意义：这是被控量上升速度最大的时刻，因为在阶跃响应的飞升曲线上，过t=0时刻作曲线切线的斜率最大。 图3 单容控制对象飞升曲线 18.写出各种调节规律优缺点、参数调整及适用场合。 答：各种调节器的优缺点、参数调整及适用场合如下表。 名称 优缺点 参数调整 适应场合 双位式 优：结构简单 缺：精度差 上下限值调整通过改变销钉位置来进行 控制质量要求不高的场合，如蒸汽压力控制，液位控制等。 比例（P） 优：结构简单，调节快，缺：精度差存在静态偏差 比例带PB，PB↑，比例作用减小 精度要求不高的场合，如液位、压力控制。 积分（I） 优：精度高，无差调节 缺：振荡性强 积分时间TI，TI↑，积分作用减弱 实际中不单独使用。 比例积分（PI） 优：精度高，无差调节；调节迅速，无滞后 缺：最大动态偏差较大 比例带PB，积分时间TI 。由于积分作用，PB要比纯比例调节值高20％ 对精度要求高的场合使用。应用最广，多数系统可使用。 微分（D） 优：能超前调节 缺：对静差无作用 微分时间TD，TD↑，微分作用增强 实际中不单独使用。液位系统不适用 比例微分（PD） 优：能超前调节调节迅速 缺：存在静差 比例带PB，微分时间TD。PB可以比纯比例调节值低20％ 对惯性大，延迟时间长的系统适应 比例积分微分（PID） 优：能超前调节，调节迅速，精度高，性能完美 缺：系统复杂，成本高， 比例带PB，积分时间TI，微分时间TD。 适用于对象容量滞后和惯性较大、不允许有静差的系统。 19.写出各种P、PI、PID调节器特性、影响参数及阶跃响应。 答：比例P： 影响参数：比例带PB，PB↑，比例作用减小 阶跃响应： 比例积分PI： 影响参数：比例带PB，PB↑，比例作用减小；积分时间Ti，Ti↑，积分作用减弱 阶跃响应： 比例积分微分PID： 影响参数：比例带PB，PB↑，比例作用减小；积分时间Ti，Ti↑，积分作用减弱；微分时间TD，TD↑，微分作用增强 阶跃响应： 20.在双位系统中，用压力继电器检测压力信号，若压力下限调在0.45MPa，幅差旋纽调在3档，则压力上限值为多少？（幅差范围0.07~0.25MPa） 答： 则， M58型↓ 比例作用增大 比例带PB调整时通过改变比例阀Rf的开度实现。 开大比例阀 综合负反馈作用弱，比例作用强，比例带PB小。 关小比例阀，综合负反馈作用强，比例作用弱，比例带PB大。 开大积分阀 Ti小 积分作用强。（改变积分阀Ri） 开大微分阀 Td 小 微分作用弱。（改变微分阀Rd） ．什么叫气容?定容气室和弹性气室有什么不同?为什么? 答:气容用来表示气体容室贮存空气最的能力，即气体容室内每升高单位压力所需增加的空气贮存量，用C表示气容，则 定容气容C是常数，因为气室容积不变，故每升高单位压力其空气的增加量不变。弹性气室气容不是常数，因压力不同气室内波纹管伸长程度不同，故其容积是改变的，其气容不同，储存空气量的能力也不同。 8.在气动仪表中，节流盲室常置于什么环节中?它起什么作用? 答:在气动仪表中，常把节流盲室置于正反馈回路中。用它可得到积分作用