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1、答案及分析第一章自动调整的基本概念1-1 试列举生产过程或生活中自动调整的例子,并分别说出它们各自的被调量,调整作用量以及可能受到的各种扰动.。 答：汽包锅炉给水自动调整系统 被调量 汽包水位H 调整量 W 扰动 蒸汽量D 锅炉燃烧率 过热蒸汽温度自动限制系统过热蒸汽温度 减温水流量变更扰动：蒸汽流量变更 烟气量变更 再热蒸汽温度自动限制系统 再热蒸汽出口温度 烟气量 扰动：受热面机会 给水温度的变更 燃料变更 过量空气系数的变更 燃烧过程自动限制气压Pt 过剩空气系数a 炉膛负压S1 调整量： 燃烧量B 送风量V 引风量G 扰动：燃烧率负荷（汽轮机调整门开度 汽轮机进气流量） 以电厂锅炉运行
2、中炉膛压力的人工限制为例，被调量是炉膛压力，调整量是引风量，各种扰动包括内扰与扰，如炉膛负荷 送风量等。在锅炉过热蒸汽温度限制系统中，被调量是过热器出口过热蒸汽温度。在锅炉负荷限制系统中，被调量是主蒸汽压力，调整粮食锅炉燃料量，扰动是汽机进汽量。1-2 实际生产过程中常采纳哪几种类型的自动调整系统 答:按给定值信号的特点分类,有:恒值调整系统,程序调整系统与随机调整系统. 按调整系统的结构分类,有:反馈调整系统,前馈调整系统与前馈-反馈的复合调整系统. 按调整系统闭环回路的树木分类：单回路调整系统 多回路调整系统 按调整作用的形式分类：连续调整系统 离散调整系统 按系统特性分类：线性调整系统
3、非线性调整系统1-3 为什么在自动调整系统中常常采纳负反馈的形式 答:自动调整系统采纳反馈限制的目的是消退被凋量与绐定值的偏差.所以限制作用的正确方向应当是:被调量高于绐定值时也就是偏差为负时限制作用应向减小方向,当被调量低于给定值时也就是偏差为正时限制作用应向加大方向,因此:限制作用的方向与被调量的变更相反,也就是反馈作用的方向应当是负反馈.负反馈是反馈限制系统能够完成限制任务的必要条件.1-4 前馈调整系统与反馈调整系统有哪些本质上的区分 答:反馈调整系统是依据于偏差进行调整的,由于反馈回路的存在,形成一个闭合的环路,所以也称为闭环调整系统.其特点是:(1)在调整结束时,可以使被调量等于或
4、接近于给定值;(2)当调整系统受到扰动作用时,必需等到被调量出现偏差后才起先调整,所以调整的速度相对比较缓慢.而前馈调整系统是依据于扰动进行调整的,前馈调整系统由于无闭合环路存在,亦称为开环调整系统.其特点是:(1)由于扰动影响被调量的同时,调整器的调整作用已产生,所以调整速度相对比较快;(2)由于没有被调量的反馈,所以调整结束时不能保证被调量等于给定值.1-5 如何用衰减率来推断调整过程的稳态性能 答:衰减率作为稳定性指标比较直观形象,在系统的调整过程曲线上能够很便利地得到它的数值.=1是非周期的调整过程,=0是等幅振荡的调整过程,01是衰减振荡的调整过程, 0,且 K0 故k的取值为。 （
5、2） 将s=s1-1代入闭环特征方程，得 劳斯阵列 s13 1 15s12 11 40k-27s11 s10 40k-27 劳斯阵列第一列系数不变号， 故k的取值为 4, 单位反馈调整系统的单位阶跃响应曲线图如下所示，求出该系统的超调量, 峰值时间, 衰减率, 稳态终值, 动态偏差, 静态偏差, 峰值时间。 解：超调量： 衰减率：动态偏差： 0.2 静态偏差：-0.1 峰值时间：2秒稳态终值：0.9 5, 简述单级三冲量给水调整系统的工作原理。答：单级三冲量给水调整系统中的给水调整器接收汽包水位主信号, 蒸汽流量反馈信号, 给水调整器的输出信号去调整给水流量。为了削减“虚假水位”与“内扰”对调
6、整品质的影响，在单级单冲量给水调整系统的基础上引入了蒸汽流量的前馈调整与给水流量的反馈调整，当蒸汽流量增加时，调整器马上动作，相应地增加给水流量，能有效地克服或减小虚假水位所引起的调整器误动作。当水位H变更或蒸汽流量D变更引起调整器动作时，给水流量信号W是调整器动作的反馈信号，当给水流量自发变更时，调整器也能马上动作调整机构，使给水流量快速复原到原来的数值，从而使汽包水位基本不变。 6、 燃料量信号有哪几种形式？试说明热量信号的形式及其基本性质。答：为了有效地消退燃料扰动，燃料量调整子系统中应引入燃料量信号，但燃料量信号难以干脆测量。对于不同的制粉系统可以采纳不同的形式来间接表示燃料量信号。形
7、式有： （1）用给粉机转速表示（中储式制粉系统）； （2）用给煤机转速表示（直吹式制粉系统）； （3）用磨煤机进出口差压表示（直吹式）； （4）用热量信号表示 ，它不仅能反映燃料数量变更，而且能反击燃料质量的变更。因此比其它几种形式的燃料量信号更能精确地反映燃烧率。 7, 如图所示的限制系统，利用方框图转换方法求传递函数 GR(S)=C(S)/R(S)与GN(S)=C(S)/N(S) 解：1）设N（S）0 最终得：2）设N（S）0 （中间过程非唯一）8, 确定下列系统中有关参数的变更范围，以确保系统的稳定性。解：闭环系统的传递函数为：所以其劳斯阵列为：s3 4s2 3 1s1 41/3s0 1 所以要求： 41/30 0所以1/12 10, 调整系统的结构图如图所示，当K=1与K= -1试计算系统的稳态误差ess 。解：系统的闭环传递函数为： 当K1 Ess110 当K1 Ess112 11