集散型控制系统说明
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
本答案仅供参考。
第1章绪论
1.1 什么是过程计算机操纵系统?它由哪几部分组成?通过具体示例讲明。
答:它是指由被控对象、测量变送装置、计算机和执行装置构成,以实现生产过程闭环操纵的系统,
它综合了计算机过程操纵和生产工艺过程。例
如温度操纵系统。
1.2 计算机操纵工业生产过程有哪些种类型?
答:计算机操纵工业生产过程一般有五种类型:
操作指导操纵系统;直接数字操纵系统;监督
操纵系统;集散操纵系统;现场总线操纵系统。1.3 计算机操纵系统的硬件一般有哪几大要紧组成部分?各部分是如何样互相联系的?其中过程通道有
几种差不多类型?它们在系统中起什么作用?
答:计算机操纵系统的硬件一般包括:主机、外部设备、过程输入输出设备。两个过程通道,一个
是输入通道,另一个为输出过程通道。
输入过程通道包括:A/D通道----把模拟信号转换成数字信号后再输入;
DI通道-----直接输入开关量信号或数字量信号。
输出过程通道包括:D/A通道----把数字信号转换成模拟信号后再输出;
DO通道-----直接输出开关量信号或数字量信号。
1.4 直接数字操纵系统的硬件由哪几部分组成?
答:直接数字操纵系统的硬件要紧有计算机(主机)、过程输入输出通道、操作台和计算机辅助设备组成。如下图所示。
1.5 数字PID 操纵算法有几种形式?各有什么特点?
答:数字PID 操纵算法有位置式、增量式、速度式三
种形式。PID 位置式依照偏差计算阀门的位
置,PID 增量式依照偏差计算阀门的变化;PID 速
度式依照偏差变化程度计算阀门的变化。 1.6 试推导计算机操纵系统PI 操纵算法的位置式、增量式和速度式。
答:模拟PI 操纵算法为
])(1)([)(0⎰+=t
I p dt t e T t e k t u
其中,p k ----比例增益
I T ----积分时刻常数
在采样周期相当短临时,用矩形法近似代替积
分项∑⎰=≈k
i t i Te dt t e 00)()(,其中T 为采样周期,k 为采样序号。
PI 位置式算法为:
x
k
i I p u i e k k e k k u ++=∑=0)()()( PI 增量式算法为:
)()()(k e k k e k k u I p +=∆∆
PI 速度式算法为:
T k e k T k e k T k u k v I p )()()()(+==∆∆
其中,x u -----偏差(它是初始阀门位置)
)(k u ∆---第k 次输出的偏差校正值 )(k e ∆---第k 次采样值的偏差校正值
1.7 试推导计算机操纵系统PD 操纵算法的位置式、增
量式和速度式。
答:模拟PD 操纵算法为
])()([)(dt
t de T t e k t u D p += 其中,p k ----比例增益
D T ----微分时刻常数
在采样周期相当短临时,用后向差分法近似代
替微分项T k e k e dt t de )
1()()
(--≈,其中T 为采样周
期,k 为采样序号。
PD 位置式算法为:
x D p u k e k e k k e k k u +--+=))1()(()()(
PD 增量式算法为:
))1()(()()(--+=k e k e k k e k k u D p ∆∆∆
PD 速度式算法为:
T
k e k e k T k e k T k u k v D p ))1()(()()()(--+==∆∆∆∆ 其中,x u -----偏差(它是初始阀门位置)
)(k u ∆---第k 次输出的偏差校正值
)(k e ---第k 次采样值的偏差校正值 1.8 集散型操纵系统产生的缘故是什么?什么缘故集散型操纵系统能得到广泛应用?
答:随着生产规模的扩大,生产过程的复杂程度的提
高,使像DDC 如此集中操纵系统无法满足诸如
操纵回路增多、实现集中显示和操作、实现多
变量相关联对象的操纵要求,导致集散操纵系
统的产生。DCS 吸取了操作指导操纵系统和直接
数字操纵系统的优点,实现功能分散化,危险分
散化,而治理和显示集中,灵活的应用使D CS
得到广泛应哟功能和进展。
1.9 与直接数字操纵系统相比较,集散型操纵系统的优点是什么?
答:与直接数字操纵系统相比,集散操纵系统具有操
纵功能分散、危险分散,而参数显示和操作高度
集中的优点。
1.10 集散型操纵系统的进展方向是什么?
答:集散操纵系统的进展方向表现在两个方向上:一个方向是向上进展,即向CIMS计算机集成制造
系统、CIPS计算机集成过程系统方向进展;另
一个方向是向下进展,即向FCS现场总线操纵
系统方向进展。
1.11写出下列缩略词的中、英文名称。
SCC DDC DCSCIMS FCS
答:SCC:Supervisory Computer Contro l计算机监督操纵
DDC:Direct Digital Control 直接数字操纵
DCS:Distributed Control System 集散操纵系统
CIMS:Computer Integrated Manufactur
e d