轮机自动化第一章基础知识整理.doc

•第一章作业
•1.反馈控制系统山哪些基本单元组成？
答：反馈控制系统包括四个基本单元：控制对象、测量单元、调节单元和执行机构。

•2.何谓环节？它有什么特点？
答：在控制系统传递方框图中，代表实际单元的每个小方框称为一•个环节。

每个环节都有输入量和输出量，并用带箭头的信号线来表示。

•3.扰动的定义是什么？基本扰动和外部扰动有何区别？
答：控制对象作为反馈控制系统的组成环节，起输出景:是被控量，而引起被控量变化的因素统称为扰动。

基本扰动和外部扰动区别在于分别通过调节通道和扰动通道影响被控n m o •4.反馈控制系统图中的r,z,e代表什么信号？若从A断开，是什么系统？
答：反馈控制系统图中r, z,e分别代表设定值、测量值、偏差值。

若A断开，反馈控制系统变成开环控制系统。

•5.何为反馈？正负馈和负反馈有何区别？
答：在控制系统传递方框图中，比较算子将被控量的给定值r和测量值z进行比较，得到偏差值e=r-z,作为调节器的输入值。

调节器的输出经执行机构改变控制强度，即改变流入控制对象的物质或能量的流量，引起被控量的变化，而系统输出的变化经测量单元又回到系统的输入端，该过程叫反馈。

正反馈是指加强系统输入效应的反馈，它使偏差e增大；而负反馈是指减弱输入效应的反馈，它使偏差e减小。

•6.反馈控制系统的分类，大体有哪几种？
答：反馈控制系统按其用途形式和特点有很多分类方法，通常有以下几种：a）按所用能源分类分为气动控制系统和电动控制系统；
b）按仪表仪表结构形式可分为单元组合仪表和基地式仪表；
c）按给定值变化规律控制系统诃分为定值控制系统、程序控制系统和随劾控制系统;
d）按信号特征可分为连续系统和离散系统。

此外，按照系统的数学模型特点还可以分为线性系统和非线性系统；按照输入和输出变量个数可分为单输入系统和多输入系统；按照系统功能可分为各种功能命名的系统。

•7.简述反馈控制系统的动态过程？
答：系统受到扰动之后，被控量围绕给定值产生波动，在调节器控制作用下，波动会越来越小，最终被控最会稳定在新的稳定值上，系统将达到一个新的平衡状态。

系统从受到扰动开始到被控量稳定在新稳态值、达到新的平衡状态的过程，即被控量随时间变化规律称为动态过程。

•8.什么是最大动态偏差emax?
答：最大动态偏差是指在衰减振荡中第-•个波峰的峰值，它是动态精度指标。

•9.衰减率甲的定义是什么？平值多大为宜？
答：衰减率甲是指在衰减振荡过程中，第一个波峰值y i减去第二个同乡波峰值y,除以
第一个波峰值y,即衰减率是衡量系统稳定性指标，平=0.75〜0.9为宜。

y \
平不能小于0.75,否则系统动态过程的振荡倾向增加，降低系统稳定性。

•10.过渡过程时间ts的定义是什么？实用上是如何规定的？
答：过渡时间九，是指从控制系统受到扰动开始到被控量重新稳定下来所需的时间。

通常这样规定：当t>t a时，满足也若列<△,其中y(t)是系统受到扰动后在时间为t时的被控量值；y( 8)是被控量的最终稳态值；△是选定的任意小的值，一般取△=0.02 或八=0.05.
•11.静态偏差的定义是什么？
答：静态偏差是指动态过程结束后，被控量新稳态值与给定值之间的差值。

•12.何谓上升时间tr和峰值时间tp?其物理意义是什么？
答：所谓上升时间,是指在衰减振荡过程中被控量从初始平衡状态第一次达到新稳态值
y( 8)所需时间。

所谓峰值时间，是指在衰减振荡过程中，被控量从初始平衡状态达到第一•个波峰值所需要的时间。

［和.都是反映动态过程快慢的指标。

t、t越小，说明系统惯性越小动态进行的越
快。

•13.超调量的定义是什么？它的大小说明什么？
答：超调量是指在衰减振荡中，第一个波峰值乂减去新稳态值y( 8)与新稳态值y( 8)之比的百分数。

超调量是评价控制系统动态精度的指标。

超调量太大，说明被控量会偏离规定的状态太远。

•14.衰减过程的振荡次数N 一般要求儿次？
答：-般要求被控量振荡2〜3次就应该稳定下来。

•15 .控制系统常采用的典型输入信号有哪几种？
答：典型的输入信号有4种形式，即阶跃输入函数、速度输入函数、脉冲输入函数和正弦输入函数。