過(guò)程控制系統(tǒng)第三版課后答案戴連奎

過(guò)程控制系統(tǒng)第三版課后答案戴連奎什么是對(duì)象特性？為什么要研究對(duì)象特性？答：研究對(duì)象特性是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)；為了能使控制系統(tǒng)能安全投運(yùn)并進(jìn)行必要的調(diào)試；優(yōu)化操作。什么是對(duì)象的數(shù)學(xué)模型？靜態(tài)數(shù)學(xué)模型與動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型有什么區(qū)別？答：對(duì)對(duì)象特性的數(shù)學(xué)描述就叫數(shù)學(xué)模型。靜態(tài)：在輸入變量和輸出變量達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)下的情況。動(dòng)態(tài)：輸出變量和狀態(tài)變量在輸入變量影響下的變化情況。建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型有什么意義？答：1,控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)的調(diào)試和調(diào)節(jié)器參數(shù)的確定；制定工業(yè)過(guò)程操作優(yōu)化方案；新型控制方案及控制策略的確定；計(jì)算機(jī)仿真與過(guò)程培訓(xùn)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)工業(yè)過(guò)程的故障檢測(cè)與診斷系統(tǒng)。建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型有哪兩種方法？答：機(jī)理建模和實(shí)驗(yàn)建模。機(jī)理建模：由一般到特殊的推理演繹方法，對(duì)已知結(jié)構(gòu)、參數(shù)的物理系統(tǒng)運(yùn)用相應(yīng)的物理定律或定理，根據(jù)對(duì)象或生產(chǎn)過(guò)程的內(nèi)部機(jī)理，經(jīng)過(guò)合理的分析簡(jiǎn)化而建立起描述系統(tǒng)各物理量動(dòng)靜態(tài)性能的數(shù)學(xué)模型。實(shí)驗(yàn)建模步驟：1確定輸入變量與輸出變量信號(hào)；2測(cè)試；3對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析。反應(yīng)對(duì)象特性的參數(shù)有哪些？各有什么物理意義？他們對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)有什么影響？答：K—放大系數(shù)。對(duì)象從新穩(wěn)定后的輸出變化量與輸入變化量之比。T—時(shí)間參數(shù)。時(shí)間參數(shù)表示對(duì)象受到輸入作用后，被控變量的變化快慢。桃—停滯時(shí)間。輸入發(fā)生變化到輸出發(fā)生變化之間的時(shí)間間隔。評(píng)價(jià)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的常用單項(xiàng)指標(biāo)有哪些？各自的定義是什么？單項(xiàng)性能指標(biāo)主要有：衰減比、超調(diào)量與最大動(dòng)態(tài)偏差、靜差、調(diào)節(jié)時(shí)間、振蕩頻率、上升時(shí)間和峰值時(shí)間等。衰減比：等于兩個(gè)相鄰的同向波峰值之比n;過(guò)渡過(guò)程的最大動(dòng)態(tài)偏差：對(duì)于定值控制系統(tǒng)，是指被控參數(shù)偏離設(shè)定值的最大值A(chǔ);超調(diào)量：第一個(gè)波峰值y與最終穩(wěn)態(tài)值y之比的百分?jǐn)?shù)；殘余偏差C:過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后，被控參數(shù)所達(dá)到的新穩(wěn)態(tài)Y與設(shè)定值之間的偏差調(diào)節(jié)時(shí)間：從過(guò)渡過(guò)程開(kāi)始到過(guò)渡過(guò)程結(jié)束所需的時(shí)間;振蕩頻率：過(guò)渡過(guò)程中相鄰兩同向波峰之間的時(shí)間間隔叫振蕩周期或工作周期，其倒數(shù)稱為振蕩頻率;峰值時(shí)間：過(guò)渡過(guò)程開(kāi)始至被控參數(shù)到達(dá)第一個(gè)波峰所需要的時(shí)間。串級(jí)控制系統(tǒng)是由兩個(gè)控制器的串接組成，一個(gè)控制器的輸出做為另一個(gè)控制器的設(shè)定值，兩個(gè)控制器有各自獨(dú)立的測(cè)量輸入，有一個(gè)控制器的給定由外部設(shè)定。在串級(jí)控制系統(tǒng)中，由于引入了一個(gè)副回路，不僅能及早克服進(jìn)入副回路的擾動(dòng)，而且又能改善過(guò)程特性。副調(diào)節(jié)器具有“粗調(diào)”的作用，主調(diào)節(jié)器具有“細(xì)調(diào)”的作用，從而使其控制品質(zhì)得到進(jìn)一步提高。（減小副對(duì)象的相位滯后），提高了主回路的響應(yīng)速度，提高了干擾的抑制能力；副回路可以按照主回路的要求對(duì)副變量進(jìn)行精確控制；串級(jí)系統(tǒng)提高了控制系統(tǒng)的魯棒性。4．串級(jí)控制系統(tǒng)在副參數(shù)的選擇和副回路的設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循哪些主要原則？將主要干擾包括在副回路；副回路盡量包含多的干擾；為保證副回路的快速響應(yīng)，副對(duì)象的滯后不能太長(zhǎng)；為提高系統(tǒng)的魯棒性，將具有非線性時(shí)變部分包含于副對(duì)象中；需要對(duì)流量實(shí)現(xiàn)精確的跟蹤時(shí)，將流量選為副對(duì)象。5．串級(jí)控制系統(tǒng)通?？捎迷谀男﹫?chǎng)合？應(yīng)用于容量滯后較大的過(guò)程應(yīng)用于純時(shí)延較大的過(guò)程應(yīng)用于擾動(dòng)變化激烈而且幅度大的過(guò)程應(yīng)用于參數(shù)互相關(guān)聯(lián)的過(guò)程應(yīng)用于非線性過(guò)程動(dòng)作“及時(shí)”；只要系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)是穩(wěn)定的，則控制系統(tǒng)必然穩(wěn)定；具有指定性補(bǔ)償?shù)木窒扌?；控制?guī)律取決于被控