自动控制复习题改增加答案版2

复习题
1. 名词解释：
APC :
(Automatic position control)位置自动控制,在指定时刻将被控对象的位置自动地控制到预先给定的目标值上，使控制后的位置与目标位置之差保持在允许的偏差范围之内的控制，通常简称为APC
轧机刚度：
钢板的实际轧出厚度 h 与预调辊缝值 S0 和轧机弹跳值ΔS 之间的关系可用弹跳方程描述：h= S0+ΔS=S0+P/Km ，由它所绘成的曲线称为轧机弹性曲线。

其斜率Km 称为轧机刚度，它表征使轧机产生单位弹跳量所需的轧制力（kN/mm ）。

轧件塑性系数：
塑性曲线的切线斜率（塑性系数）
相对AGC ：
不论钢板头部是否符合目标值，都以头部的实际厚度作为锁定值，钢板上的各点的厚度调整以锁定厚度为基准。

绝对AGC ：
依赖于厚度计模型，每道次均以设定的目标厚度为基准进行厚度控制：需要过程计算机提供目标厚度和预设定辊缝：能够保证同板差和异板差。

张力：
张力是由于在轧件长度方向上存在着速度差，使得轧件上不同部位处的金属有相对位移而产生张应力。

张力AGC ：
张力AGC 就是根据带钢厚度偏差，微调机架间张力，借此消除厚度偏差的厚控系统。

2. 简述电动压下整定曲线。

速度给定信号与位置偏差（设定值与实际值之差）之间的关系曲线，常用折线代替。

x 轴-位置偏差，ZE-死区，Vcrawl-爬行速度
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤=<<=-⋅---=≥=ZE x v P x ZE V v x P P P V V V v P x V v crawl crawl ,0,)(,2121max max 1max
3.电动AP液压AP控制上各有何特点？简述电·液联合摆辊骤。

特点：一类是电机作为执行机构，对拖动物体进行定位控制;一类是液压缸作为执行机构，对液压缸活塞位置进行随动控制
电·液联合摆辊骤：
摆辊缝前，液压缸油柱基准值设为一固定值，如10mm；
根据当前辊缝设定值和液压缸基准值计算电动压下基准值；
开始摆辊缝，液压缸和电动压下系统分别按照基准值摆辊缝；
电动到位后，停止电动压下，由当前道次辊缝设定值和电动实际值计算液压缸基准值；
液压缸按照新计算的基准值摆辊缝；
液压缸到位后，摆辊缝完毕；
精轧机末3道次辊缝差<δ（如12mm），直接使用液压缸摆辊缝
4.给出辊缝计算公式？仅考虑牌坊变形，忽略其它因素，说明出口厚度与关系？Gap（辊缝）=(电动清零位置-电动实际位置) +(液压清零位置-液压实际位置)
牌坊变形的结果最终会累积到轧辊辊缝上，使轧制前的轧机空载辊缝由S增大为轧制时的有载辊缝h，最终时轧件厚度比空载辊缝大，还会引起厚度波动。

5.简述控制系统分级。

4级企业资源计划（ERP）主要实现销售与分销售、物料管理、生产计划管理、财务管理、成本控制、质量管理、设备管理、人力资源管理，以及企业生产经营各项数据、指标的统计分析。

3级制造执行系统（MES）主要实现原料管理、生产订单处理、工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品清单管理、性能分析和生产实绩数据采集2级过程控制级（PCS）主要实现控制功能设定计算、过程监视、区域跟踪
等，并将最终设定的计算结果传递给基础自动化具体执行
1级基础自动化级（BA）承担生产工艺参数的计量检测和设备控制功能0 级检测驱动级
6.根据弹塑性曲线解释入口厚度变化和轧件温度变化时对轧件出口厚度的影
响。

入口厚度变化：（画图）
入口厚度↓→压下率↓→轧制力↓→弹跳↓→钢板厚度变薄↓
轧件温度变化：（画图）
温度↑→变形抗力↓→轧制力↓→弹跳↓→钢板厚度变薄↓
7.轧件出口厚度和哪些因素有关？出口厚度的计算方法。

影响因素：初始辊缝；轧机牌坊变形；轧辊挠曲；轧辊压扁；油膜厚度；轧辊磨损；轧辊热膨胀
计算方法：
方法一：
轧件厚度= 实际辊缝+牌坊立柱变形(P)+支承辊弯曲(P,width)*2+工作辊与支承辊之间压扁*2+工作辊与轧件压扁*2+轧辊磨损*2-轧辊热凸度*2 -油膜轴承厚度*2+ZPC（零点修正，测厚仪测量值与计算值偏差）
方法二：
轧件厚度= 辊缝+Y(全辊身压靠时支承辊辊径弯曲/辊间压扁/牌坊变形)+轧辊附加弯曲补偿(P,width) -工作辊间压扁+工作辊与轧件压扁*2+轧辊磨损*2 -轧辊热凸度*2-油膜轴承厚度*2+ZPC
8.简述L1与L2互相配合实现绝对值AGC的过程
钢坯轧制前，L2按照PDI数据进行预计算，分配各道次辊缝、设定厚度、轧制速度并同时把厚度修正量一起并发送给L1；L1按照L2发送的辊缝进行电-液摆辊缝控制，咬钢后，L1根据计算厚度与设定厚度差值进行液压油柱调整，实现厚度AGC控制；
9.支撑辊油膜厚度与哪些因素有关？为什么AGC系统需要对油膜厚度补偿？
10.画出简图说明使用张力计测量单机架可逆轧机张力的计算公式。

11.己知卷取电机参数，写出带钢张力计算公式，并简述间接张力控制方法。

CM—电动机结构常数
Ф—电动机的磁通，Wb
Ia—电动机的电枢电流，A
T —带钢张力, kg；D —带卷直径, m；i —减速比
间接张力控制方法：维持Ia和Ф/D恒定来使张力恒定。

通过调节电动机电枢电压来维持Ia恒定；通过调节电动机励磁电流，使磁通Ф随着钢卷直径D成正比例变化，从而使Ф/D 保持恒定。

12.通过P-H图简述张力AGC的调节过程。

来料厚度H0，张力为T0时，轧件轧出厚度为
h0；当来料厚度变为H1时，出口厚度变为h1，
通过调整张力至T，使出口厚度保持h0不变13.连轧中张力的作用。

防止轧件跑偏。

使所轧带钢板形平直。

降低金属的变形抗力和变形功。

调节主电动机负荷分配。

适当调节带钢厚度。

14.温度偏微分方程，一维显式差分计算温度场公式。

15.简述有限差分方法计算钢板温度场步骤。

步骤：
对所求温度区域离散化；
选择差分类型，显式、隐式；
对热传导微分方程，使用差商代替微商，建立内部节点的方程组；
建立边界条件的差分方程组；
给定初始条件（T=T0），设定时间步长，显式差分使用迭代直接求解，隐式差分需要求解线性方程组；
在求得Tk 时刻的温度分布后，继续由Tk 时刻求Tk+1 时刻的温度分布，直至计算到给定时刻
标注黄色的题目还未找到答案，找到的同学分享下标注红色的基本就是被找到的了希望同学继续修改。