1什么叫串級控制系統(tǒng)[試題]

1、1什么叫串級控制系統(tǒng)試題習題六1(什么叫申級控制系統(tǒng)？畫出一般申級控制系統(tǒng)的典型方塊圖。答：申級控制系統(tǒng)是由其結構上的特征而得名的。它是由主、副兩個控制器申接工作的。主控制器的輸出作為副控制器的給定值，副控制器的輸出去操縱控制閥，以實現(xiàn)對變量的定值控制。2(申級控制系統(tǒng)有哪些特點？主要使用在哪些場合？答申級控制系統(tǒng)的主要特點為：(1) 在系統(tǒng)結構上，它是由兩個申接工作的控制器構成的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)；(2) 系統(tǒng)的目的在于通過設置副變量來提高對主變量的控制質量(3) 由于副回路的存在，對進入副回路的十擾有超前控制的作用，因而減少了十擾對主變量的影響；(4) 系統(tǒng)對負荷改變時有一定的自適應能力。申級

2、控制系統(tǒng)主要應用于：對象的滯后和時間常數(shù)很大、十擾作用強而頻繁、負荷變化大、對控制質量要求較高的場合。3(申級控制系統(tǒng)中主、劇變量應如何選擇？答主變量的選擇原則與簡單控制系統(tǒng)中被控變量的選擇原則是一樣的。副變量的選擇原則是：(1) 主、副變量問應有一定的內在聯(lián)系，副變量的變化應在很大程度上能影響主變量的變化；(2) 通過對副變量的選擇，使所構成的副回路能包含系統(tǒng)的主要十擾；（3）在可能的情況下，應使副回路包含更多的主要十擾，但副變量乂不能離主變量太近；（4）副變量的選擇應考慮到主、副對象時間常數(shù)的匹配，以防“共振”的發(fā)生4（為什么說申級控制系統(tǒng)中的主回路是定值控制系統(tǒng)，而副回路是隨動控制系統(tǒng)？

3、答申級控制系統(tǒng)的目的是為了更好地穩(wěn)定主變量，使之等于給定值，而主變量就是主回路的輸出，所以說主回路是定值控制系統(tǒng)。副回路的輸出是副變量，副回路的給定值是主控制器的輸出，所以在申級控制系統(tǒng)中，副變量不是要求不變的，而是要求隨主控制器的輸出變化而變化，因此是一個隨動控制系統(tǒng)。5（怎樣選擇申級控制系統(tǒng)中主、副控制器的控制規(guī)律？答申級控制系統(tǒng)的目的是為了高精度地穩(wěn)定主變量，對主變量要求較高，一股不允許有余差，所以主控制器一般選擇比例積分控制規(guī)律，當對象滯后較大時，也可引入適當?shù)奈⒎肿饔?。申級控制系統(tǒng)中對副變量的要求不嚴。在控制過程中，副變量是不斷跟隨主控制器的輸出變化而變化的，所以副控制器一般采用比例

4、控制規(guī)律就行了，必要時引入適當?shù)姆e分作用，而微分作用一般是不需要的。6（如何選擇申級控制系統(tǒng)中主、副控制器的正、反作用？答副控制器的作用方向與副對象特性、控制閥的氣開、氣關型式有關，其選擇方法與簡單控制系統(tǒng)中控制器正、反作用的選擇方法相同，是按照使副回路成為一個負反饋系統(tǒng)的原則來確定的。主控制器作用方向的選擇可按下述方法進行：當主、副變量在增加（或減小時），如果要求控制閥的動作方向是一致的，則主控制器應選“反”作用的；反之,則應選“正”作用的。從上述方法可以看出，申級控制系統(tǒng)中主控制器作用方向的選擇完全由工藝情況確定，或者說，只取決于主對象的特性，而與執(zhí)行器的氣開、氣關型式及副控制器的作用方向

5、完全無關。這種情況可以這樣來理解：如果將整個副回路看作是構成主回路的一個環(huán)節(jié)時，副回路這個環(huán)節(jié)的輸入就是主控制器的輸出（即副回路的給定），而其輸出就是副變量。由于副回路的作用總是使副變量跟隨主控制器的輸出變化而變化，不管副回路中副對象的特性及執(zhí)行器的特性如何，當主控制器輸出增加時，副變量總是增加的，所以在主回路中，副回路這個環(huán)節(jié)的特性總是“正”作用方向的。由圖可見，在主回路中，由于副回路、主測量變送這兩個環(huán)節(jié)的特性始終為“正”，所以為了使整個主回路構成負反饋，主控制器的作用方向僅取決于主對象的特性。主對象具有“正”作用特性（即副變量增加時，主變量亦增加）時，主控制器應選“反”作用方向，反之,當

6、主對象具有“反”作用特性時，主控制器應選“正”作用方向。7（申級控制系統(tǒng)中主、副控制器參數(shù)的工程整定主要有哪兩種方法？答:有兩步整定法和一步整定法兩種。按照申級控制系統(tǒng)主、副回路的情況，先整定副控制器，后整定主控制器的方法叫做兩步整定法。根據(jù)經(jīng)驗直接確定副控制器的參數(shù)，只需按簡單控制系統(tǒng)參數(shù)整定的方法來整定主控制器參數(shù)的方法稱一步整定法。8（均勻控制系統(tǒng)的目的和特點是什么？答:均勻控制系統(tǒng)的目的是為了解決前后工序的供求矛盾，使兩個變量之間能夠互相兼顧和協(xié)調操作均勻控制系統(tǒng)的特點是其控制結果不像其他控制系統(tǒng)那樣，不是為了使被控變量保持不變，而是使兩個互相聯(lián)系的變量都在允許的范圍內緩慢地變化。9(

7、簡述均勻控制系統(tǒng)的控制方案。答：以液位與流量的均勻控制為例，其控制方案有簡單均勻控制與申級均勻控制兩種。從結構上來講，簡單均勻控制與一般的液位控制系統(tǒng)一樣，申級均勻控制與一般的液位一流量申級控制系統(tǒng)一樣。其區(qū)別在于均勻控制與一般的控制系統(tǒng)目的不一樣。之所以能夠使兩個變量間的關系得到協(xié)調，是通過控制器參數(shù)整定來實現(xiàn)的。均勻控制系統(tǒng)中的控制器一般都采用純比例作用，且比例度很大，必要時才引入少量的積分作用。10(什么叫比值控制系統(tǒng)？答實現(xiàn)兩個或兩個以上的參數(shù)符合一定比例關系的控制系統(tǒng)，稱為比值控制系統(tǒng)。通常為流量比值控制系統(tǒng)，用來保持兩種物料的流量保持一定的比值關系。11(試簡述雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)及

8、其使用場合。答:雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)有兩個閉合回路，分別對主、副流量進行定值控制。同時，當主流量發(fā)生變化時，通過比值控制器來改變副流量控制器的給定值，使副流量能隨主流量的大小變化而變化，始終保持一定的比值關系。雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)主要適用于主流量十擾頻繁、工藝上不允許負荷有較大波動或工藝上經(jīng)常需要提降負荷的場合。12(什么是前饋控制系統(tǒng)？它有什么特點？答:按擾動變化大小進行控制的系統(tǒng)稱為前饋控制系統(tǒng)。前饋控制系統(tǒng)的主要特點有：(1) 前饋控制是基于不變性原理工作的，比反饋控制及時、有效；(2) 前饋控制是屆于“開環(huán)”控制系統(tǒng)；(3) 前饋控制使用的是視對象特性而定的“專用”控制器，乂稱前饋補償裝置

9、；(4) 一種前饋作用只能克服一種十擾。13(前饋控制的主要形式有哪幾種？答前饋控制的主要形式有單純的前饋控制(乂稱簡單前饋)和前饋一反饋控制兩種。根據(jù)對十擾補償形式的特點，乂分靜態(tài)前饋控制和動態(tài)前饋控制。14(前饋控制主要應用在什么場合？答:前饋控制主要用于下列場合：(1) 十擾幅值大而頻繁，對被控變量影響劇烈，單純反饋控制達不到要求時；(2) 主要十擾是可測不可控的變量；(3) 對象的控制通道滯后大，反饋控制不及時，控制質量差時，可采用前饋一反饋控制系統(tǒng)，以提高控制質量。15(什么是生產(chǎn)過程的軟保護措施？與硬保護措施相比，軟保護措施有什么優(yōu)點答:所謂生產(chǎn)的軟保護措施，就是當生產(chǎn)短期內處于不

10、正常情況時，無須像硬保護措施那樣硬性使設備停車，而是通過一個特定設計的自動選擇性控制系統(tǒng)，以適當改變控制方式來達到自動保護生產(chǎn)的目的。這樣就可以減少由于停車而帶來的巨大經(jīng)濟損失。16(什么是控制器的“積分飽和”現(xiàn)象？產(chǎn)生積分飽和的條件是什么，答:積分飽和現(xiàn)象是指有積分作用的控制器當偏差總不為零時，控制器的輸出就要一直增加到最大或降低到最小。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的條件有三個：其一是控制器具有積分作用其二是控制器處于開環(huán)工作狀態(tài)，其輸出沒有被送往執(zhí)行器；其三是控制器的輸入偏差信號長期存在。在選擇性控制系統(tǒng)中，沒有被選擇器選中的控制器就有可能產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象。17(積分飽和的危害是什么？有哪幾種主要的抗積分

11、飽和措施？答：當控制器處于積分飽和狀態(tài)時，它的輸出將達到最大或最小的極限值，該極限值已超出執(zhí)行器的有效輸入信號范圍（對于氣動薄膜控制閥來說，其有效輸入信號范圍一般為20,100kPa）。出現(xiàn)這種現(xiàn)象，對控制系統(tǒng)的工作是很不利的。因為當需要該控制器恢復工作狀態(tài)（在取代控制系統(tǒng)中，控制器重新被選擇器選中）時，它不能馬上動作，必須待它的輸出退出飽和區(qū)，返回到執(zhí)行器的有效輸入信號范圍內后，才能使執(zhí)行器開始動作。所以取代是不及時的，這樣會對系統(tǒng)的工作帶來嚴重的后果，甚至會造成事故?？狗e分飽和的主要方法有限幅法和積分切除法等。18（什么是分程控制系統(tǒng)？主要應用在什么場合？答:分程控制系統(tǒng)就是一個控制器的輸

12、出信號被送往兩個或兩個以上的控制閥，每個控制閥都只在控制器的某段信號范圍內工作。分程控制系統(tǒng)的應用場合主要有：（1）用于擴大控制閥的可調范圍，改善控制品質；（2）用于控制兩種不同的介質流量，以滿足工藝生產(chǎn)的要求，（3）用作生產(chǎn)安全的防護措施。19（什么是多沖量控制系統(tǒng)？答:所謂多沖量控制系統(tǒng)，是指在控制系統(tǒng)中，有多個變量信號，經(jīng)過一定的運算后，共同控制一只執(zhí)行器，以使某個被控的工藝變量有較高的控制質量。多沖量控制系統(tǒng)這個名稱主要在鍋爐的給水系統(tǒng)控制中應用比較廣泛。20（什么是三沖量控制系統(tǒng)？為什么要引入三個沖量？答:三沖量控制系統(tǒng)主要是指鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)中，分別引入汽包液位、蒸汽流量和給水流量三個信號，經(jīng)過一定的運算后，共同