1、填空1 前饋控制一般有四種結(jié)構(gòu)形式，分別為：（ ），（ ），（ ），（ ）。2 工業(yè)上PID控制器一般可以分為四類，分別為：（ ），（ ），（ ），（ ）。（1） Smith預(yù)估補(bǔ)償控制對給定值的跟隨效果比對干擾量的抑制效果要好（ ） (2) 在PID控制中，若系統(tǒng)震蕩劇烈，則應(yīng)加大積分信號（ ） （3） 在PID控制中，為了提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，則應(yīng)加大比例信號（ ） （4） 在控制系統(tǒng)中，控制通道時間常數(shù)的大小反映了控制作用的強(qiáng)弱（ ） （5） 增量型PID算式僅僅是計算方法上的改進(jìn)，并沒有改變位置型PID算式的本質(zhì)（ ） （6） 串級控制系統(tǒng)的主回路可以看成是一個定值控制系統(tǒng)（ ）（7）

2、在模糊控制中，隸屬度函數(shù)值一般不會大于1 （ ） （8） 在解耦控制中，若矩陣的元素越接近1，表示相關(guān)通道受耦合的影響越?。?） （9） 在選擇性控制中，總有一個控制器（調(diào)節(jié)器）處于開環(huán)狀態(tài) （ ）(10) 分程控制本質(zhì)上是一個單回路控制系統(tǒng) （ ）(10) 均勻控制結(jié)構(gòu)上與單回路控制系統(tǒng)完全相同 （ ）（11）自衡的非振蕩過程傳遞函數(shù)一般可寫為：( )（12）不論前饋還是反饋控制系統(tǒng)擾動滯后都不會影響控制系統(tǒng)的品質(zhì)( )（13）任何串級控制系統(tǒng)副對象的動態(tài)滯后總是比整個對象的動態(tài)滯后大( )（14）前饋控制系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng) ( )（15）在解耦控制中，相對增益為負(fù)值，表示嚴(yán)重關(guān)聯(lián) ( )

3、（16）實(shí)驗(yàn)室控制AE2000A的控制方式中沒有計算機(jī)控制( )（17）在實(shí)驗(yàn)室DCS中，JX-300的所有卡件均為熱插拔卡件 ( )（18）魯棒控制是基于含有不確定性的非精確數(shù)學(xué)模型來設(shè)計系統(tǒng)控制器。 ( )（19）魯棒控制中，小增益定理給出了多變量系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件( )（20）微分作用在高頻下有大的振幅比，所以存在高頻噪聲的地方可以采用微分（ ）(21) 均勻控制的控制器參數(shù)整定目標(biāo)和方法與單回路控制系統(tǒng)完全相同 （ ）(22) 在PID控制中，若系統(tǒng)的超調(diào)量過大，則可以通過減小比例系數(shù)的大小修正（ ）（23） 在PID控制中，通過加入積分控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無靜差控制（ ）（24） 在控制系

4、統(tǒng)中，控制通道時間常數(shù)的大小反映了控制作用的強(qiáng)弱（ ）（25） 在控制系統(tǒng)中，擾動通道滯后時間常數(shù)的大小反映了擾動作用的強(qiáng)弱（ ）（26） 串級控制系統(tǒng)的副回路可以看成是一個定值控制系統(tǒng)（ ）（27） Smith預(yù)估補(bǔ)償控制效果的好壞依賴于系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的精度（ ）（28）內(nèi)?？刂票举|(zhì)上時一種特殊的Smith預(yù)估補(bǔ)償控制（ ）（29）前饋控制系統(tǒng)本質(zhì)上與反饋控制系統(tǒng)是一樣的 ( )（30）在解耦控制中，相對增益無窮大，表示嚴(yán)重關(guān)聯(lián) ( )（31）串級控制系統(tǒng)副對象的動態(tài)滯后總是比整個對象的動態(tài)滯后小( )一 1到10， 14，15，17，18，22，23 ，30，31對 ， 其他都錯二 對象建

5、模 （10）如圖所示，液位過程的輸入量為q1，流出量為q3，相應(yīng)的液位高度h為被控參數(shù)，c為相應(yīng)的容量系數(shù)，設(shè)R為相應(yīng)的線性液阻。要求（1）列出相應(yīng)過程的微分方程組 （2）求出液位過程的傳遞函數(shù) 二 （1） 傳遞函數(shù)： 兩只水箱串聯(lián)工作，輸入量為q1，流出量為q2， q3相應(yīng)的液位高度為h1，h2. h2 為被控參數(shù)變量， c1，c2為相應(yīng)的容量系數(shù)，設(shè)R1,R2,R3為相應(yīng)的線性液阻。要求（1）列出相應(yīng)過程的微分方程組 （2）求出液位過程的傳遞函數(shù)三 問答題 （2*5 ）1請寫出模擬式PID控制位置算式？請寫出離散PID位置算式？（1）請指出前饋控制與反饋控制的主要區(qū)別？2請寫出實(shí)驗(yàn)室四種控

6、制AE2000A的控制方式？智能儀表控制，計算機(jī)控制（DDC），PLC控制，DCS控制3 JX-300 DCS的通訊網(wǎng)絡(luò)可分為哪三層？信息管理網(wǎng)，過程控制網(wǎng)，SBUS總線4 什么叫積分飽和現(xiàn)象？解決選擇性控制中的積分飽和現(xiàn)象有哪些方法？由于設(shè)定值和實(shí)際值之間存在偏差，調(diào)節(jié)器的積分作用使其輸出不停變化，一直達(dá)到極限值并停留在該值上，這種現(xiàn)象叫積分飽和。 積分分離，遇限消弱積分法， 限制調(diào)節(jié)器的輸出一般工業(yè)過程可以分為四類，分別是（ ）（ ）（ ）（ ）3 JX5 -300 DCS的硬件系統(tǒng)主要有哪三部分組成？操作站，控制站，通訊網(wǎng)絡(luò)4典型單回路控制系統(tǒng)主要有哪些環(huán)節(jié)組成，并畫出方框圖？控制器 執(zhí)

7、行機(jī)構(gòu) 被控對象 測量變送環(huán)節(jié) 請寫出前饋控制的四種不變性類型。絕對不變性 誤差不變性 選擇不變性 穩(wěn)態(tài)不變性前饋控制結(jié)構(gòu)上有哪四種類型靜態(tài)前饋 動態(tài)前饋 前饋反饋復(fù)合控制 前饋串級復(fù)合控制 請寫出任意三種工業(yè)常用控制方法 P ， PI， PD， PID四 計算題 （5*10） 1假設(shè)不確定廣義對象的標(biāo)稱模型P為：其中z為系統(tǒng)輸出，y為測量輸出，w為擾動輸入，u為控制輸入。wzPKzwyu 等價形式一般形式 求等價形式中的表達(dá)式（1） 2 冷凝器溫度前饋-反饋復(fù)合控制系統(tǒng)原理圖如圖所示，已知擾動通道特性；控制通道特性；溫度調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)規(guī)律。求該復(fù)合控制系統(tǒng)中前饋控制器的數(shù)學(xué)模型；3 設(shè)模

8、糊矩陣R，S，T分別為： R=，S=，T= 求 ， 4兩模糊矩陣 ，求合成矩陣 4如圖有兩種液料Q1和Q2在管道中均勻混合，產(chǎn)生一種所需成分X的混合物，混合物的總流量Q也要進(jìn)行控制?，F(xiàn)在要求混合物的成分X控制在Q1的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.2。求出操縱變量和被控變量之間的恰當(dāng)配對。AQQ1ACFCQ2， ， 5設(shè)被控耦合對象的傳遞函數(shù)矩陣為，要求目標(biāo)矩陣為，試進(jìn)行靜態(tài)解耦設(shè)計。 6 有一水槽，其橫截面積F為0.5m2。流出側(cè)閥門阻力實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：當(dāng)水位H變化20cm時，流出量的變化為1000cm3/s. 試求流出側(cè)閥門阻力R，并計算該水槽的時間常數(shù)T.1/R=Q/H, R=200, T=RF=1008

9、某水槽的階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：t/s01020406080100150200300400500h/mm09.518334555637886959899其中階躍擾動量 。若該水位對象用一階慣性環(huán)節(jié)近似（1） 畫出水位階躍響應(yīng)曲線；用切線法求出時間常數(shù)T.（2） 用計算法計算出增益K和時間常數(shù)T.（3） 若系統(tǒng)的滯后時間為0.5秒，請用動態(tài)特性參數(shù)法整定PI控制器參數(shù)大小, Y1=100*0.39=39 t1=50, Y2=100*0.63=63, t2=100T=2*(t2-t1)=1007.若比值k=QA/QB=4,QAmax=6x103kg/h，QBmax=3x103kg/h當(dāng)流量測量不加開

10、放器，試求出比值系數(shù)K。解：K(1/k)2×(QAmax2/QBmax2)1/48 在某生產(chǎn)過程中，需使參與反應(yīng)的甲乙兩種物料流量保持一定比值，若已知正常操作時，甲流量q 1=7m3/h,采用孔板測量 并配用差壓變送器，其測量范圍為010m3/h，乙流量 q2=250 L/h,相應(yīng)的測量范圍為0300L/ h,根據(jù)要求設(shè)計保持 q2/q1比值的控制系統(tǒng)。試求在流量和測量信號分別成線性和非線性關(guān)系時，采用DDZ- 型儀表組成系統(tǒng)時的比例系數(shù)K。解：線性：k=q2/q1=0.25/7=1/28 K=k×(Q1max/Q2max)=25/21非線性：k=q22/q12=0.252

11、/72=1/784 K=k2×（Q1max2/Q2max2）=625/4419.有一雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)如圖7-5所示。若采用DDZ-型儀表和相乘方案來實(shí)現(xiàn)。已知Q1max7000kg/h,Q2max4000kg/h。要求：（1）畫出系統(tǒng)方塊圖；（2）若已知I0=18mA,求該比值系統(tǒng)的比值k？比值系數(shù)K？（3）待該比值系統(tǒng)穩(wěn)定時，測得I110mA，試計算此時I2？。Q1I0I2T1I1開方器XFC1FC22開方器Q2解：（2）K×164I0 得：K7/8 又因?yàn)镵=k*(Q1max/Q2max)  得：k=1/2(3) K（I2-4）/(I1-4)得：I29.25

12、mA10 有一均勻控制系統(tǒng)（緩沖罐直徑2m，控制器為純比例讀100%）輸入流量為正弦變化，幅度從240480m3/h，周期為2min，由此引起的液位變化幅度為0.3m。（1） 求相應(yīng)的輸出流量變化幅度（2） 若將該儲罐直徑增加到2.8米，求液位變化幅度和輸出流量變化幅度。（1）因?yàn)?所以 （2），同上寫出 以及得 0.3120傳遞函數(shù)： 11題圖3-1所示液位過程的輸入量為，流出量為，液位為被控參數(shù)，為截面積，并設(shè)，均為線性液阻。要求： 列寫過程的微分方程組； 畫出過程的方框圖； 求過程的傳遞函數(shù)。12. 已知兩只水箱串聯(lián)工作（如題圖3-2所示），其輸入量為，流出量為，分別為兩只水箱的水位，為

13、被控量，為其容量系數(shù)，假設(shè)，為線性液阻。要求： 列寫過程的微分方程組； 畫出過程的方框圖； 求液位過程的傳遞函數(shù)13.在一個串級控制系統(tǒng)中，原來選用口徑為20mm的氣開閥，后來改為口徑為32mm的氣關(guān)閥。問 主、副控制器正反作用要否改變？為什么？ 副控制器的比例度和積分時間要否改變？是變大還是變??？為什么？ 主控制器的比例度和積分時間要否改變？是變大還是變小？為什么？14.在一個串級控制系統(tǒng)中，主變量是溫度，溫度變送器量程原為0200，后改為80120。問 副控制器比例度和積分時間要否改變？是變大還是變??？為什么？ 主控制器比例度和積分時間要否改變？是變大還是變小？為什么？15.在所有回路均為

14、開環(huán)時，某一過程的開環(huán)增益矩陣為 試推導(dǎo)出相對增益矩陣，并選出最好的控制回路，分析此過程是否需要解耦。16.設(shè)有一個三種液體混合的系統(tǒng)，其中一種是水，混合液流量為，系統(tǒng)被控變量是混合液的密度和粘度。已知它們之間有下列關(guān)系，即，式中，為物理常數(shù)；和為兩個可控流量。 請求出該系統(tǒng)的相對增益矩陣。 若設(shè)，則系統(tǒng)相對增益矩陣是什么？并對計算結(jié)果進(jìn)行分析。17.已知一個2×2相關(guān)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣為 ，試計算該系統(tǒng)相對增益矩陣，說明其變量配對的合理性。然后按靜態(tài)解耦方法進(jìn)行解耦，求取靜態(tài)解耦裝置的數(shù)學(xué)模型。18.設(shè)對象的傳遞函數(shù)矩陣為 ，給定的閉環(huán)傳遞函數(shù)矩陣為 ，試用給定要求設(shè)計法，設(shè)計解耦器和控制器結(jié)合的。19.題圖中有一加熱爐出口溫度系統(tǒng)，測取溫度對象的過程為：在系統(tǒng)穩(wěn)定時，在閥上風(fēng)壓作3%變化，輸出溫度記錄如下0246810121416270.0270.0267.0264.7262.7261.0259.5