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1、作业本姓名：班级：10 电本科目： 自动控制系统黑龙江煤炭职业技术学院成人教育系名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - - 作业 1 一、简答题1、过程控制系统按其基本结构形式可分为几类?其中闭环系统中按设定值的不同形式又可分为几种? 答：2、试述热电阻测温原理，常用热电阻的种类有哪些？0R 各为多少？答：3、试述过程控制系统中常用的控制规律及其特点。答：4、下图为异步电动机矢量变换与电流解耦数学模型，A，B 分别为坐标变
2、换模块，请指出它们分别表示什么变换？（ 8 分）这些变换的等效原则是什么（2 分）？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 13 页 - - - - - - - - - 二、分析与计算题1 如下图，转速、电流双闭环调速系统中， ASR、 ACR 均采用 PI 调节器。已知参数：电动机：KWPN7.3，VUN220，AIN20，min/1000rnN，电枢回路总电阻5.1R，设VUUimnm10*，电枢回路最大电流为AIdm30，电力电子变换器的放大系数40sK。试
3、求：（1） 电流反馈系数和转速反馈系数； （5 分）（2） 突增负载后又进入稳定运行状态，则ACR 的输出电压cU、变流装置输出电压dU，电动机转速n，较之负载变化前是增加、减少，还是不变？为什么？（5 分）（3） 如果速度给定*nU不变时，要改变系统的转速，可调节什么参数？（ 5 分）（4） 若要改变系统起动电流应调节什么参数？此时，设*nU为正电压信号，在右图 ASR 中应调节中哪个电位器？（ 5 分）（5） 当电动机在最高转速发生堵转时的ciidUUUU,*值； （10 分）AAiBJpnpCiBisisismistirLT1mpTLrrmpLLneT名师资料总结 - - -精品资料欢迎
4、下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - - 2 双闭环调速系统中如反馈断线会出现什么情况，正反馈会出什么情况？答：三、填空题1. 自动调节系统是具有被调参数（）反馈的（）系统。它与其它系统的本质差别就在于调节系统有（）2. 调节阀的流量特性有（） 、（） 和 （） ， 流量特性的选择主要是与 （）相匹配。3被调介质流过阀门的相对流量( )与阀门相对行程( )之间的关系 ,称为调节阀的( )特性 ;若阀前后的压差保持不变时,上述关系称为 ( )特性 ;实际使用
5、中 ,阀前后的压差总是变化的 ,此时上述关系为 ( )特性。4加热炉的燃料油系统应选用（）式调节阀；锅炉液位控制的冷水阀应采用（）式调名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - - 节阀。5直通双座调节阀的不平衡力较直通单座调节阀（）,泄漏量（） 。6控制系统引入积分作用是为了（）,但积分的引入会使系统（）,引入微分作用是为了（） 。7某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，在加入积分作用的过程中，应
6、（） 。8自动调节系统常用参数整定方法( )，( )，( )，( )。9执行器按其能源型式可分为（）,（）,（）三大类。10气动执行器由（）和（）两个部分组成。11调节器的 Kc 值愈大，表示调节作用（） ，Ti 值愈大，表示积分作用（） ，Td 值愈大表示微分作用（） 。12 选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数 （）（） ， 干扰通道的放大倍数 （）（） 。13简单控制系统由（） 、 （） 、 （）和（）四个环节组成。14. 由于微分调节规律有超前作用，因此调节器加入微分作用主要是用（） 。15调节系统中调节器正、反的作用的确定是依据( )。16检定 01.6kgf/cm2 的标准
7、压力表，发现其最大绝对误差为0.0056kgf/cm2.因此，该表的最大引用误差为（） ，仪表实际的准确度等级为（） 。17.控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响;干扰通道容量滞后愈多 ,则调节质量;干扰通道的纯滞后对调节质量。18.选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）干扰通道的放大倍数（增益） 。19控制对象的调节通道的动态特性对过渡过程的影响是:调节通道时间常数愈大,则响应,但调节通道时间常数过小 ,易产生问题;调节通道的纯滞后使过渡过程质量。20某调节系统采用比例积分作用调节器，在加入微分作用的后，最大偏差A 减小余差
8、C 调节时间 ts 稳定性 n 。四、选择题1. 下列控制系统中，（）是开环控制系统。A. 定值控制系统B. 随动控制系统C. 前馈控制系统D. 程序控制系统2. （）设定值是已知的时间函数，即设定值按预定的时间程序变化，被控参数自动跟踪设定值。A. 定值控制系统B. 随动控制系统C. 前馈控制系统D. 程序控制系统3.（）不是典型过渡过程的基本形式。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 13 页 - - - - - - - - - A. 发散振荡过程B.等幅振
9、荡过程C. 随机振荡过程D. 非周期衰减过程4. 典型衰减振荡过程曲线最佳衰减比为（） 。A. 4：1 B. 10：1 C. 4：110：1 D. 2：110：1 5. 在自动控制系统研究中经常采用（）作为输入信号。A. 斜坡函数B. 单位脉冲函数C. 抛物线函数D.阶跃函数6. 在对象特性中，（）是静特性，（）动特性。A. 放大系数 B. 时间常数T C. 滞后时间7. （）在阀芯行程比较小时，流量就比较大，随着行程的增加，流量很快地达到最大。A. 快开流量特性B. 线性流量特性C. 抛物线流量特性D. 等百分比流量特性8. 电动调节器控制信号为（） ，输出信号为（） 。A. 420mA D
10、C B. 15V DC C. 05V D. 0.21V DC 9. AI-808 调节器 CF 系统功能选择，外部给定，反作用调节时设（） 。A. CF0 B. CF1 C. CF8 D. CF9 10. 双容对象特性与单容对象特性相比增加了（） 。A. 纯滞后 B. 传送滞后C. 测量滞后D.容量滞后11. 下列说法正确的是（） 。A. 微分时间越长，微分作用越弱；B. 微分时间越长，微分作用越强；C. 积分时间越长，积分时间越弱；D. 积分时间越长，积分时间越强。12. PID 调节器变为纯比例作用，则（） 。A. 积分时间置、微分时间置B. 积分时间置0、微分时间置C. 积分时间置，微分
11、时间置0 D. 积分时间置0，微分时间置0 13. 某控制系统采用比例积分作用调节器。某人用先比例后加积分的凑试法来整定调节器的参数。若比例带的数值已基本合适，再加入积分作用的过程中，则（）A. 应适当减少比例带B. 适当增加比例带C. 无需改变比例带D. 与比例带无关14. 经验凑试法的关键是 “看曲线，调参数” 。 在整定中，观察到曲线振荡很频繁， 需把比例度 （）以减少振荡；当曲线最大偏差大且趋于非周期过程时，需把比例度（） 。A. 增大B. 减少C. 减到最小D. 置 0 15. 选择调节参数应尽量使调节通道的（）A.功率比较大B.放大系数适当大C.时间常数适当小D.滞后时间尽量小16
12、. 对象特性的实验测取常用的方法是（）A.阶跃响应曲线法B.频率特性法C.比例积分法D最小二乘法17. 被调参数选择应遵循的原则是（） 。A.能代表工艺操作指标或能反映工艺操作状态B.可测并有足够大的灵敏度C.独立可控D.尽量采用直接指标18. 控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫作（） 。A. 负反馈B正反馈C前馈D回馈19. 过渡过程品质指标中，余差表示（） 。A.新稳态值与给定值之差B.测量值与给定值之差C.调节参数与被调参数之差D.超调量与给定值之差20. 一般认为，经过（）时间后，动态过程便结束了。A. 2T B. 3T C. 6T D. 10T 21引起被调参数偏离给定值的各种因
13、素称（） 。A. 调节B. 扰动C. 反馈D. 给定1 直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时，（） 。A ACR 抑制电网电压波动， ASR 抑制转矩波动名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 13 页 - - - - - - - - - BACR 抑制转矩波动， ASR 抑制电压波动C ACR 放大转矩波动， ASR 抑制电压波动D ACR 放大电网电压波动， ASR 抑制转矩波动22.与机组相比，相控整流方式的优点是（） ，缺点是（） 。A 功
14、率放大倍数小于1000倍B 可逆运行容易实现C 控制作用的快速性是毫秒级D 占地面积小，噪音小E 高次谐波丰富F 高速时功率因数低23.当理想空载转速n0相同时，闭环系统的静差率bs与开环下的ks之比为（） 。A 1 B 0 （K 为开环放大倍数）C 1+K D 1/（1+K）24.速度单闭环系统中，不能抑制（）的扰动。A 调节器放大倍数B 电网电压波动C 负载D 测速机励磁电流25.转速电流双闭环不可逆系统正常稳定运转后，发现原定正向与机械要求的正方向相反，需改变电机运行方向。此时不应（） 。A 调换磁场接线B 调换电枢接线C 同时调换磁埸和电枢接线D 同时调换磁埸和测速发电机接线五、判断题
15、：1. 过程控制系统中，需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等 )、机器称为被控对象。（）2. 扰动量是作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。（）3. 由调节器输出至被调参数间的所有环节称为干扰通道。（）4. 过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。（）5. 由控制阀操纵，能使被控变量恢复到设定值的物料量或能量即为操纵变量。（）6. 按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。（）7. 在闭环控制系统中，按照设定值的情况不同，可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。（）8. 在一个定值控制系统中， 被控变量不随时间变化的平衡状态，也即被控变量变化率等于
16、零的状态，称为系统的动态。（）9. 对一个系统总是希望能够做到余差小，最大偏差小，调节时间短，回复快。（）10. 时间常数越小，被控变量的变化越慢，达到新的稳态值所需的时间也越长。（）11. 时间常数指当对象受到阶跃输入作用后，被控变量达到新稳态值的63.2 %所需要的时间。（）12. 对干扰通道时间常数越小越好，这样干扰的影响和缓，控制就容易。（）13. 放大倍数 K 取决于稳态下的数值，是反映静态特性的参数。（）14. 对于控制通道来说希望 越大越好，而对扰动通道来说希望适度小点好。（）15. 对象特性放大系数 m 是动特性，时间常数Tm 和滞后时间 m 是测量元件和变送器的静态特性。（）
17、16. 对纯滞后大的调节对象，为克服其影响，可引入微分调节作用来克服。（）17. 当调节过程不稳定时，可增大积分时间或加大比例度，使其稳定。（）18. 比例调节过程的余差与调节器的比例度成正比，比例度越大则余差越大。（）19. 临界比例度法是在纯比例运行下通过试验，得到临界比例度K 和临界周期TK，然后根据经验总结出来的关系，求出调节器各参数值。（）20. 采用 PID 调节器的条件是对象纯滞后较大。 （）21. 交交变频器的输出频率低于输入频率。 （）22. 普通 VVVF 变频器可以直接突加转速给定起动。 （）23 转差频率控制的转速闭环异步电动机变频调速系统实际动静态性能达到直流双闭环调
18、速系统的水平。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 13 页 - - - - - - - - - （）24 SVPWM 控制方法的直流电压利用率比一般SPWM 提高了 15% 。 （）25串级调速系统的容量随着调速范围的增大而下降。（）作业 2 一、简答题1、何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性？常用的调节阀理想流量特性有哪些？答：2、控制器参数整定的任务是什么?工程上常用的控制器参数整定有哪几种方法?答：3、什么是调节器的控制规律？基本控制规律有哪几种？各有
19、什么特点？答：4、下图为异步电动机矢量控制原理结构图，A，B，C，D 分别为坐标变换模块，请指出它们分别表示什么变换？（ 8 分）这些变换的等效原则是什么（2 分）？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 13 页 - - - - - - - - - 解：二、分析与计算题1、下图为调速范围 D3 的串级调速系统主回路单线原理框图，试说明起动时各电器开关正确的合闸顺序和停机时的分闸顺序，并说明理由。 （15 分）控制器AB 电流控制变频器C D等效直流电动机模型+
20、i*m i*t 1 i*i*i*A i*B i*C iA iB iC iiim it 反馈信号异步电动机给定信号名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 13 页 - - - - - - - - - 2、在某生产过程中，通过加热炉对冷物料加热，根据工艺要求，需对热物料出口温度进行严格控制。对系统分析发现，主要扰动为燃料压力波动。（1）试设计一个热物料出口温度的串级控制系统，在图中画出控制方案图。（2）画出该控制系统方框图。 （3）为保证设备安全，炉温不能过高，确定调
21、节阀的气开、气关形式。（4）确定两台调节器的正反作用方式，必须有详细的分析过程。（5）确定两台调节器应选择什么调节规律。解：三、填空题1 串级调节系统 ,一般情况下主回路选择或调节规律调节器 ,副回路选用调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置补偿。2简单均匀控制系统与液位定值控制系统的区别是3、定值控制系统是按（）进行控制的，而前馈控制是按（）进行控制的；前者是（）环控制，后者是（）环控制。前馈控制一般应用于扰动（）和扰动（）与扰动（）的场合。4控制系统引入积分作用是为了（）, 但积分的引入会使系统（）, 引入微分作用是为了（） 。某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比
22、例调整到合适的调名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 13 页 - - - - - - - - - 节输出，在加入积分作用的过程中，应（） 。5. 被调介质流过阀门的相对流量( )与阀门相对行程 ( )之间的关系 , 称为调节阀的 ()特性; 若阀前后的压差保持不变时, 上述关系称为 ( ) 特性; 实际使用中 , 阀前后的压差总是变化的, 此时上述关系为 () 特性。调节阀的流量特性有（） 、 （）和（） ，流量特性的选择主要是与（）相匹配。6、过渡过程的品
23、质指标有等。7、描述被控对象特性的参数是。8、常用热电阻有热电阻和热电阻。9、差压变送器可以用来测量，和配套使用，可以测量。10、调节阀的理想流量特性有和抛物线特性。31、 表示调节器的参数，其值越小 , 作用越_。若其值太小的话，控制系统可能发生 _。12、 串 级 控 制 系 统 中 ， 副 回 路 具 有 _的 特 点 ， 主 回 路 起 着 _ 的 作 用 ， 主 副 回 路 相 互 配 合 ， 大 大 提 高 系 统 的 控 制 质 量 。 它 的 主 回 路 是 一 个 _，而副回路则是一个 _。13、 集散控制系统是一种分布型控制系统，其特点是信息管理 _ _， 而控制 _，其控
24、制规律的运算是通过_实现的。14、下图为单闭环转速控制系统。(1)图中 V 是；(2)图中 Ld，它的作用是；(3)图中采用的是调节器，它的主要作用是；(4)此系统主电路由相交流电供电；(5)此系统具有负反馈环节；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 13 页 - - - - - - - - - (6)改变转速，应调节 _ _电位器；(7)整定额定转速 1500 转/分，对应 8V，应调节 _ _电位器；(8)系统的输出量 (或被控制量 )是_ _。四、选择题
25、1.一个设计较好的双闭环调速系统在稳态工作时（） 。A 两个调节器都饱和B 两个调节器都不饱和C ST 饱和， LT 不饱和D ST 不饱和， LT 饱和2. 描述对象特性的参数有（） 。A. t B. T C. K D. 3. 某简单调节系统的对象和变送器作用为正，可选哪些组合？（）A 正作用调节器十气关阀B 正作用调节器十气开阀C 反作用调节器十气开阀D 反作用调节器十气关阀4. 单回路定值调节系统的静态是指（） 。A. 调节阀开度为零，调节器偏差为零B. 调节器偏差为恒定值，调节阀开度不为恒定值C. 调节器偏差为零，调节阀开度为50恒定D. 调节器偏差为零，调节阀开度稳定5. 前馈调节是
26、根据（）来进行调节的。A. 给定值B. 测量值C. 扰动量D. 反馈量6. 串级控制系统主回路是（）控制系统，副回路是（）控制系统。A. 比值B. 定值C. 程序D. 随动7. 通常串级控制系统主调节器正反作用选择取决于（） 。A. 调节阀B. 副调节器C. 副对象D. 主对象8. （）存在纯滞后，但不会影响调节品质。A. 调节通道B. 测量元件C. 变送器D. 干扰通道9串级调节系统主调节输出信号送给（） 。A调节阀B副调节器C. 变送器D. 主对象10. 单闭环比值调节系统中，当主流量不变而副流量由于受干扰发生变化时，副流量闭环系统相当于（）系统。A. 定值调节B. 随动调节C. 程序调节
27、D. 分程调节11. 关于前馈系统，正确的说法是（） 。A是开环调节B. 一种前馈只能克服一种干扰C. 按偏差大小进行调节12. 比值调节系统一般有（） 。A. 开环比值B. 单闭环比值C. 三闭环比值D. 变比值E. 双闭环比值13. 串级控制系统参数整定步骤应为（） 。A. 先主环，后副环B. 先副环后主环C. 只整定副环D. 没有先后顺序14. 关于串级控制系统，正确的说法是（） 。A. 是两个单回路控制系统的串联B. 串级系统的副回路是一个随动系统C. 主回路是一个定值系统D. 有两个闭合回路15.单纯的前馈调节是一种能对（）进行补偿的调节系统。A.测量与给定之差B. 被调参数的变化C
28、. 干扰量的变化D. 设定值变化16. 某控制系统采用比例积分作用调节器。某人用先比例后加积分的凑试法来整定调节器的参数。若比例带的数值已基本合适，在加入积分作用的过程中，则（） 。A. 应适当减小比例带B. 应适当增加比例带C. 无需改变比例带17. 前馈控制系统静态参数Kff 过大将会出现（） 。A. 欠补偿B. 过补偿C. 补偿合适D. 无前馈作用18调节系统中调节器正、反作用的确定是根据（） ：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 13 页 - - -
29、 - - - - - - A实现闭环回路的正反馈B 实现闭环回路的负反馈C系统放大倍数恰到好处D生产的安全性。19.定值调节是一种能对（）进行补偿的调节系统。A 测量与给定之间的偏差B 被调量的变化C 干扰量的变化20.温度调节系统的调节规律，通常选用（） 。A. PI B. PD C. PID 21.流量、压力调节系统的调节规律，通常选用（） 。A. PI B. PD C. PID 22.要消除系统的稳态误差，调节系统的调节规律，通常选用（） 。A. PI B. PD C. P 23 转速 PID 调节器的双闭环系统与转速PI 调节器的双闭环系统相比， （）A 抗负载干扰能力弱B 动态速降增
30、大C 恢复时间延长D 抗电网电压扰动能力增强24 异步电动机 VVVF 调速系统的机械特性最好的是（）A 恒压频比控制 B 恒定子磁通控制C 恒气隙磁通控制 D 恒转子磁通控制25异步电动机 VVVF 调速系统的机械特性最好的是（）A 恒11U控制B 恒1gE控制C 恒1rE控制D 恒11I控制五、判断题：1. SVPWM 以圆形旋转磁场为控制目标，而SPWM 以正弦电压为控制目标。 （）2. SVPWM 输出电压比 SPWM 高出 15%，即直流电压的利用率高。 （）3. 化工过程中，通常温度控制对象时间常数和滞后时间都较短。（）4. 自动调节系统干扰通道放大倍数越大，则超调量越大； 调节通
31、道放大倍数越大， 则超调量越小。 （）5. 对象特性时间常数越长，则过程反应越快，易引起较长的过渡时间。（）6. 纯滞后时间长，将使系统超调量增加，干扰通道中纯滞后对调节品质没有影响。（）7. 测量滞后一般由测量元件特性引起，克服测量滞后的办法是在调节规律中增加积分环节。（）8. 目前国内生产调节阀主要有有线性、等百分比、快开3 种流量特性。（）9. 积分作用可以消除余差，但要求用在对象时间常数较小，系统负荷变化较小的控制过程中。（）10. 串级调节系统可以用于改善纯滞后时间较长的对象，有超前作用。（）11. 串级调节系统可以用于非线性对象，且负荷变化又较大的场合，用于改善对象特性。（）12.
32、 串级调节系统要求对主参数和副参数均应保证实现无差控制。（）13. 凡是有两个以上的调节器相互连接，该调节系统就是串级调节系统。（）14. 前馈控制是按照干扰作用的大小进行控制的，如控制作用恰到好处，一般比反馈控制要及时。（）15. 前馈控制是根据被调参数和预定值之差进行的控制。（）16. 比值系统中，两个需配比的流量中选择主受控变量是任意的。（）17. 串级控制系统中主调节器以“先调” 、 “快调” 、 “粗调”克服干扰。（）18. 串级控制系统起主导作用的参数是主参数，稳定主导参数的辅助参数叫副参数。（）19. 工业控制中，经常采用单纯的前馈控制。（）20.采用前馈 -反馈控制系统的优点是
33、利用了前馈调节的及时性和反馈调节的静态准确性。（）21. 前馈控制系统是开环控制系统，不能用PID 控制，它是一种特殊的控制规律。 （）22. 串级控制系统两步整定法是主、副回路分别整定， 第一步先整定副回路， 第二步再整定主回路。（）23. 单闭环比值控制系统对主物料来说是开环的，而对从物料来说是一个随动控制系统。（）24. 串级控制系统对进入主回路的扰动具有较强的克服能力。（）25 在串级调速系统故障时，可短接转子在额定转速下运行，可靠高。（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 13 页 - - - - - - - - -