西安邮电大学自动---过程控制总复习.docVIP

第一章 1、过程控制的定义，组成及各部分的作用？ 答：定义：控制过程系统指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、控制执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。 组成作用：①被控过程：被控制的生产设备和装置 ②传感变送器：对被控过程的输出值进行自动检测已获得可靠的控制信息的装置 ③控制器：根据给定值和当前值的差来进行控制操作 ④执行器：将电动或气动量转换成被控过程或控制阀的信号模式 ⑤控制阀：终端部件 ⑥相关的报警：保护及连锁部件。 2、过程控制的分类？ 答：（1）按系统结构特点分：①反馈控制系统：根据系统被控量的偏差进行工作的，偏差值是控制的依据，最后达到消除或减小偏差的目的 ②前馈控制系统：以不变性原理为理论基础，直接根据扰动量的大小进行工作，扰动都是控制的依据 ③前馈-反馈控制系统复合式控制系统，充分利用两者优点，在反馈控制系统中引入前馈控制，提高控制质量 （2）按给定信号分：①定制控制系统：系统被控量的给定值保持在规定值不变 ②程序控制系统：被控量的给定值按预定的时间程序变化工作 ③随动控制系统：被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。 第二章 数学模型 1、建模的方法及其建模的目的？ 答：方法：①机理分析法建模：根据过程的内部机理，运用一些已知的定理、原理建立过程的数学模型 ②试验法建模：在实际的生产过程中，根据过程输入、输出的实验数据，即通过过程辨识与参数估计的方法建立被控过程的数学模型。 目的：①设计控制方案 ②调试控制系统、确定控制极其参数 ③制定优化控制方案 ④确定新型控制策略及控制算法 ⑤建立计算机仿真过程培训系统 ⑥设计过程的故障检测与诊断系统 有自衡和无自衡的定义，以及传递函数的表达形式？ 答;有自衡定义：过程在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，无需人或仪器的干预，依靠过程自身能力，逐渐恢复达到另一新的平衡状态，这种特性称为自平衡能力。 无自衡定义：被控过程在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，没有人或仪器的干预，依靠过程自身能力，最后不能恢复其平衡状态，这种特性称为无自平衡能力。 传递函数：自衡单容Wo（s）=H（s）/Q1（s）=R2/（R2Cs+1）=Ko/ToS+1：T时间常数 自衡多容 自衡单容滞后Wo（s）=H（s）/Q1（s）=[Ko/（ToS+1)] 无自衡单容Wo（s）=1/TaS 无自衡多容Wo（s）= H2（s）/Q1（s）=1/TaS(TS+1) 无自衡多容滞后Wo（s）=[1/TaS(TS+1)^n]:Ta积分时间常数 3、最小二乘法的定义，基本原理，两点法建立数学模型的基本步骤？ 答：采用离散模型来描述，对输入输出进行采样，得到输入输出序列u(k) 和y（k） ,用差分方程描述，根据实验数据来推算结构模型中的参数，是一种过程离散时间模型的建模方法。 原理：估计原理 从式Y(N)=X(N)*θ(N)+θ(N)所示的一类模型中找出过程参数向量θ的估计值，能使模型误差尽可能小的模型。即估计出来的参数能使方程组误差平方和最小. 两点法步骤：设有自平衡能力一阶滞后过程W（s）=Ke-ts/(Ts+1) ①确定增益K：K=[y（）-y（0）]/△K ②标么化（转换成无量纲形式）： 把y(t)转换成它的无量纲形式y*(t)，即：y*(t)＝y(t)/y(∞) ③建立方程求解 ④校验：如果实际值与上述计算值相差较大，说明误差较大，应选用二阶环节来近似。 第三章 执行器 1、热电偶保持冷端温度恒定的一些方法？ 答：①导线补偿法 ②冰浴法 ③补偿电桥法 ④计算法 热电偶的工作原理？ 答：利用导体或半导体的热电效应，将温度的变化转换成电动势的变化。即：当两种不同材料的导体或半导体A、B连接成一个闭合回路时，只要两连接点温度不同，回路中就会产生热电动势，并产生电流。 执行器的组成、分类？ 答：组成：由执行机构和调节机构组成 分类：根据能源不同可分为气动执行器、电动执行器和液动执行器。 常用的压力检测仪表有哪些，分类方式有哪些？ 答：①液柱式压力计：单管压力计、U型管压力计、斜管压力计 ②弹性式压力计：膜片压力表，波纹管压力表，弹簧管式压力表 ③电气式压力计：应变片式压力机、霍尔片式压力计、热电式真空计 ④活塞式压力计 调节阀的理想流量特性及其方程？ 答：调节阀的理想流量特性指在阀前后压差为一定的情况下（△P=常量）得到的流量特性。它取决于阀芯的形状。 方程： (1) 直线流量特性 ：调节阀的相对流量与相对位移成直线关系，即单位位移变化所引起的流量变化是常数。表达式 ，特点：a.放大系数是常数，b. Q ↑流量相对变化值 ↓。 (2) 对数流量特