DCS与智能MCC控制系统结构图

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图表打印机

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系统参考架构

MCC 管理系统 DCS 系统

N# 交换机

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自动控制系统的组成

1.1 自动控制系统的组成自动控制系统是在人工控制的基础上产生和发展起来的。为对自动控制有一个更加清晰的了解，下面对人工操作与自动控制作一个对比与分析。图1-1所示是一个液体贮槽，在生产中常用来作为一般的中间容器或成品罐。从前一个工序出来的物料连续不断地流入槽中，而槽中的液体又送至下一工序进行加工或包装。当流入量Q i(或流出量Q0) 波动，严重时会溢出或抽空。解决这个问题的最简单办法，是以贮槽液位为操作指标，以改变出口阀门开度为控制手段，如图1-1所示。当液位上升时，将出口阀门开度开大，液位上则关小出口阀门，液位下降越多，阀门关得越小。为了使液位上升和下降都有足够的余地，选择玻璃管液位计指示值中间的某一点为正常工作时的液位高度，通过改变出口阀门开度而使液位保持在这一高度上，这样就不会出贮槽中液位过高而溢出槽外，或使贮槽内液位抽空而发生事故的现象。归纳起来，操作人员所进行的工作有以下三个方面。 ①检测用眼睛观察玻璃管液位计（测量元件）中液位的高低。 ②运算、命令大脑根据眼睛所看到的液位高度，与要求的液位值进行比较，得出偏差的大小和正负，然后根据操作经验，经思考、决策后发出命令。 ③执行根据大脑发出的命令，通过手去改变阀门开度，以改变出口流量Q0，从而使液位保持在所需要高度上。眼、脑、手三个器官，分别担负了检测、运算/决策和执行三个任务，来完成测量偏差、操纵阀门以纠正偏差的全过程。若采用一套自动控制装置来取代上述人工操作，就称为液位自动控制。自动下面结合图1-2的例子介绍几个常用术语。 ①被控对象需要实现控制的简称对象，如图1-2中的液体贮槽。 ②被控变量对象内要求保

自动控制原理答案第3章

https://www.360docs.net/doc/0215838127.html, School of Electronic Engineering, Dongguan University of Technology 【习题3-1】：已知某控制系统结构图，其中T m =0.2，K =5，求系统的单位阶跃响应性能。1 ）对比二阶系统开环传递函数的一般表达式： 2）解得：3）进而解得：4）超调量：5）调节时间：6）峰值时间：7）上升时间： https://www.360docs.net/doc/0215838127.html, School of Electronic Engineering, Dongguan University of Technology 【习题3-2】：已知某控制系统结构图，系统的单位阶跃响应曲线，试确定系统参数K 1、的值。）闭环传递函数：2）从曲线中可以直接获得：3））计算系统的参数：）比较二阶系统闭环传递函数的一般式：阶跃响应的输出通常用h(t)表示，代替c(t) ()()() lim lim t s c c t sC s →∞ →∞==

https://www.360docs.net/doc/0215838127.html, School of Electronic Engineering, Dongguan University of Technology 【习题3-3】：已知某控制系统结构图，要求系统的阻尼比ζ=0.6，试确定K t 的值，并计算动态性能指标：t p 、t s 和σp 的值。1）闭环传递函数： 2）比较二阶系统闭环传递函数的一般式：3）解得： 4 ）计算系统的动态性能： https://www.360docs.net/doc/0215838127.html, School of Electronic Engineering, Dongguan University of Technology 【习题3-4】：已知某控制系统结构图，要求系统的超调量σp =16.3%，峰值时间t p =1 秒，求K 与τ。 1）根据超调量和峰值时间的定义，有： 2）计算系统的特征参数：3）闭环传递函数： 4）比较二阶系统的闭环传递函数的一般形式：5）解得：

《控制理论》试题库(2012级)

第二章：梅森公式 1、试绘制下面系统结构图对应的信号流图，并用梅逊增益公式求传递函数C (s )／R (s )和E (s )／R (s )。 2、某系统结构图如图所示 (1) 画出图(a )的对应的信号流图，计算闭环传递函数()s Φ； (2) 确定图(b )传函()G s ，使得(a )与(b )中从()R s 到()Y s 的闭环传递函数一致； (3) 令1p =，试确定系统的类型，并计算与之对应的稳态误差系数。 () a () b 3、用梅逊公式求图示系统的传递函数C (s )／R (s )。 4．试绘制如图所示系统结构图对应的信号流图，并求传递函数C (s )／R (s )。 C(s) (s ) R (s 图系统方框图 )

第三章：二阶性能，劳斯判据，稳态误差。 1、下图为简化的飞行控制系统结构图，试选择参数K1和Kt ，使系统的1,6==ξωn 。 2、设控制系统如图所示。如果要求闭环系统稳定，a 值的取值范围是多少? 如果要求闭环系统的极点全部位于s ＝－1垂线之左，a 值的取值范围又是多少? 3、已知系统结构如图所示，试用劳思判据确定参数b 的取值范围，以保证系统稳定。 4、典型二阶系统单位阶跃响应曲线如下图所示，试确定系统的闭环传递函数。（注： 2 1ξ ωβπ--=n r t ，2 1ξ ωπ-= n p t ，%100%2 1?=--ξπξ σe ，n s t ξω5 .3= ） 2.5 2 2 图1 控制系统 s )

5、单位反馈系统的开环传递函数为：) 10020()(2 ++= s s s K s G a ξ （1）确定使系统稳定的参数（开环增益K ，阻尼比ξ）的范围。（2）取ξ=2，并保证系统极点全部位于1-=s 的左边，确定此时的开环增益K . 6、两系统结构图分别如图(a)、(b)所示，若要求在4秒内系统的稳态误差不超过6，应选用哪种系统(已知 24 1 2)(t t t r += ) 7、已知单位反馈系统的开环传递函数为 ) 5)(11.0(50 )(++= s s s s G 试求输入分别为r (t )＝2t 和r (t )＝2＋2t ＋t 2时，系统的稳态误差。 8、已知单位反馈系统的开环传递函数为 )15.0)(1() 15.0()(2++++= s s s s s K s G 试确定系统稳定时的K 值范围，并求系统的静态误差系数K p 、K v 、K a 。 9、已知某控制系统结构如图所示。 1）试求出其闭环传递函数。 2）要使系统满足：2,707.0==n ωξ，试确定相应的参数K 和β。 3）求此时系统的最大超调量和调节时间。 4）若r (t )=2t ，求系统由r (t )产生的稳态误差e ss (∞)。（注： 2 1ξ ωβπ--= n r t ，2 1ξ ωπ-= n p t ，%100%2 1?=--ξπξ σe ，n s t ξω5 .3= ）

控制系统仿真实训试题

一、某控制系统结构图如图所示，（1）试用SIMULINK 建立系统仿真模型，且该系统中K=1保存路径为：E ：\lsfz ；（2）利用所建立的SIMULINK 仿真模型求该系统闭环传递函数及开环传递函数；（3）求该系统当K=1和K=2时的单位阶跃响应的峰值时间p t 、超调量o o σ 、调节时间s t 和稳态值)(∞h ，分析系统性能，指出增益K 对系统的影响；（4）画出该系统的根轨迹，判断使系统稳定的K 的变化范围，求系统临界稳定时根轨迹增益。（5）画出系统的BODE 图，求出系统的频域性能指标幅值裕量和相角裕量。二、已知某控制系统结构如下图，（1）试用MATLAB 命令（编写m 文件），求出系统的开环和闭环传函；（2）画出该系统的根轨迹，判断使系统稳定的K 的变化范围，求系统临界稳定时的增益及根值。（3）在K 值的稳定范围内绘制三组不同K 值的系统单位阶跃响应(同一坐标中），比较其峰值时间p t 、超调量o o σ 、调节时间s t 和稳态值)(∞h ，指出增益K 对系统的影响；（4）画出系统的BODE 图，求出系统的频域性能指标幅值裕量和相角裕量。三、已知某控制系统结构如下图，（1）当K=1和K=2时，试用时域法分析系统的稳定性。（2）用根轨迹法确定使系统稳定的K 的范围（3) 当K=1.5时，画出系统的BODE 图，求出系统的频域性能指标幅值裕量和相角裕量。 (4) 当K=1.5时，试用用奈氏稳定判据判断系统的稳定性。

四、单位负反馈系统的开环传递函数为： 3 )1 ( 1 5.1 ) ( + + - = s s s G ，（1）求出闭环系统的单位阶跃响应曲线；（2）使用Z-N第一法确定PID控制器的参数Kp、Ti、T d,求出PID控制后的系统单位阶跃响应曲线,与PID校正前进行对比。五、单位负反馈系统的开环传递函数为： )5 )(1 ( 1 ) ( + + = s s s s G ，（1）求出闭环系统的单位阶跃响应曲线；（2）使用Z-N第二法确定PID控制器的参数Kp、Ti、T d,并求出PID控制后的系统单位阶跃响应曲线，与PID校正前进行对比。

自动控制练习题

题1-1 根据题图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态； (2) 画出系统方框图。解（1）负反馈连接方式为：d a ?，c b ?；（2）系统方框图如图解所示。题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。

解当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。题1-3图为谷物湿度控制系统示意图。在谷物磨粉的生产过程中，有一个出粉最多的湿度，因此磨粉之前要给谷物加水以得到给定的湿度。图中，谷物用传送装置按一定流量通过加水点，加水量由自动阀门控制。加水过程中，谷物流量、加水前谷物湿度以及水压都是对谷物湿度控制的扰动作用。为了提高控制精度，系统中采用了谷物湿度的顺馈控制，试画出系统方块图。解系统中，传送装置是被控对象；输出谷物湿度是被控量；希望的

谷物湿度是给定量。系统方框图如图解所示。这是一个按干扰补偿的复合控制系统。 2-1 已知系统传递函数 2 32 )()(2++=s s s R s C ，且初始条件为1)0(-=c ，0)0(=c ，试求系统在输入)(1)(t t r =作用下的输出)(t c 。解系统的微分方程为 )(2)(2) (3)(2 2t r t c dt t dc dt t c d =++ （1）考虑初始条件，对式（1）进行拉氏变换，得 s s C s sC s s C s 2)(23)(3)(2=++++ （2） 22 141) 23(23)(22++ +-=++-+-=s s s s s s s s s C ∴ t t e e t c 2241)(--+-= 2-2 已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为 t t e e t c --+-=221)(，试求系统的传递函数。

自动控制原理选择题

自动控制原理选择题（48学时） 1．开环控制方式是按进行控制的，反馈控制方式是按进行控制的。（A ）偏差；给定量（B ）给定量；偏差（C ）给定量；扰动（D ）扰动；给定量（） 2．自动控制系统的是系统正常工作的先决条件。（A ）稳定性（B ）动态特性（C ）稳态特性（D ）精确度（） 3．系统的微分方程为 222 )()(5)(dt t r d t t r t c ++=,则系统属于。（A ）离散系统（B ）线性定常系统（C ）线性时变系统（D ）非线性系统（） 4．系统的微分方程为)()(8)(6)(3)(2233t r t c dt t dc dt t c d dt t c d =+++,则系统属于。（A ）离散系统（B ）线性定常系统（C ）线性时变系统（D ）非线性系统（） 5．系统的微分方程为()()()()3dc t dr t t c t r t dt dt +=+,则系统属于。（A ）离散系统（B ）线性定常系统（C ）线性时变系统（D ）非线性系统（） 6．系统的微分方程为()()cos 5c t r t t ω=+,则系统属于。（A ）离散系统（B ）线性定常系统（C ）线性时变系统（D ）非线性系统（） 7．系统的微分方程为 ττd r dt t dr t r t c t ?∞-++=)(5)(6 )(3)(,则系统属于。（A ）离散系统（B ）线性定常系统（C ）线性时变系统（D ）非线性系统（） 8．系统的微分方程为 )()(2t r t c =,则系统属于。（A ）离散系统（B ）线性定常系统（C ）线性时变系统（D ）非线性系统（） 9. 设某系统的传递函数为：,1 2186)()()(2+++==s s s s R s C s G 则单位阶跃响应的模态有：（A ）t t e e 2,-- （B ）t t te e --,

低压MCC控制系统

新型低压MCC控制系统MNS is 探讨和应用厦门ABB低压电器设备有限公司作者：魏日翔陈华标

低压开关柜发展到今日，已经经历了几代的发展; MCC(马达控制中心) 作为其主要组成部分也随之有了很大的发展，与传统的断路器+热继电器的模式相比，它已经发生了质的飞跃，吸收了很多前端科技，进入到了数字化和智能化时代。当前，为了因应客户对技术发展的需要，许多低压开关柜厂家都在加大力度以便推出最新一代的MCC 系统。ABB作为全球电力和自动化技术领导者，在这方面更是走在了前面，其最新一代MCC开关柜MNS is 系统已经推出并已经逐步开始投入运营。 ABB的MNS系列低压开关柜经历了3代的发展，第一台MNS开关柜于1975年推出，到90年代诞生了第二代MNS+INSUM形式的智能MCC系统，第三代MNS is 系统是在原有成熟的技术上发展而来，是其最新研究成果，与其传统MCC相比有了跨越式的发展。本文就MNS is 系统的结构、功能、特点、以及新技术在其中的应用做个介绍，并就实际应用和调试中遇到的问题和解决方法与大家分享和讨论。 1 什么是MNS is 系统 1.1 is --- i是“Intelligence”和“integrated”的简写，s是“system”的简写 1.2 MNS is 就是基于MNS低压开关柜的一种智能化的低压配电和电机控制、保护、监测等完整解决方案。它不是单个元器件，是由众多部件构成的一种完整的系统，如下图1为MNS is 柜子的外观；图2是MNS is系统架构，虚框内为硬件部分除柜子外的主要组成部件： Mlink --- 数据的交换中心，与外界的通讯接口（DCS 、OPC Server ...），主要功能是做为路由器和信息提供者。 MView --- 触摸屏人机界面，实现监测和控制 MControl --- 控制和保护模块以及回路的输入输出接口 MStart / MFeed --- 载流单元，即俗称的抽屉单元，包括马达起动器和馈电图1：MNS is 开关柜外观图

自动控制原理复习题A

自动控制原理复习题A 一、已知控制系统结构图如下图所示。试通过结构图等效变换求系统传递函数C (s )/R (s )。二、已知系统特征方程为 025103234=++++s s s s 试用劳思稳定判据确定系统的稳定性。三、已知单位反馈系统的开环传递函数 ) 5)(11.0(100)(++=s s s G 试求输入分别为r (t )=2t 和 r (t )=2+2t+t 2 时系统的稳态误差。四、设单位反馈控制系统开环传递函数如下， )15.0)(12.0()(++=s s s K s G 试概略绘出相应的闭环根轨迹图(要求确定分离点坐标d )：五、 1 、绘制下列函数的对数幅频渐近特性曲线： ) 110)(1(200)(2++= s s s s G 2 、已知最小相位系统的对数幅频渐近特性曲线如图所示，试确定系统的开环传递函数。

六、已知线性离散系统的输出z z z z z z C 5.05.112)(2323+-++=，计算系统前4个采样时刻c (0)，c (T )，c (2T )和c (3T )的响应。七、已知非线性控制系统的结构图如下图所示。为使系统不产生自振，试利用描述函数法确定继电特性参数a ，b 的数值。继电特性的描述函数为a X X a X b X N ≥??? ??-= ,14)(2 π。《自动控制原理》复习题A 答案一 223311321)1)(1()()(H G H G H G G G G s R s C +++= 二系统不稳定。三 ∞ , ∞ 四五 1

] 40[-]60[-] 80[-861.0261 1.2ω dB 0dB L )(ω 2 ) 1100/)(1/()1/001.0(100)(11+++=s s s s G ωω 六 c (0)=1 c (T )=3.5 c (2T )=5.75 c (3T )=6.875 七 b a π 38> 自动控制原理复习题B 一、已知控制系统结构图如下图所示。试通过结构图等效变换求系统传递函数C (s )/R (s )。二、已知单位反馈系统的开环传递函数)12.0)(1()15.0() (2++++=s s s s s K s G 试确定系统稳定时的K 值范围。三、已知单位反馈系统的开环传递函数 ) 5)(11.0(50)(++=s s s s G 试求输入分别为 r (t )=2t 和 r (t )=2+2t+t 2 时，系统的稳态误差。

罗克韦尔自动化智能mcc介绍

附件一：罗克韦尔自动化智能MCC介绍

目录第一部分罗克韦尔智能MCC优势第二部分罗克韦尔智能MCC技术特点 1、内置DeviceNet通讯电缆 2、木线支撑 3、完全抽屉式和省力的抽出、插入操作机构 4、抽屉式回路种类齐全 5、智能电机保护和控制元件 6、可提供专业的测试工具和软件 7、可提供专业的操作软件 8、ArcShield防弧结构第三部分罗克韦尔智能MCC与常规MCC的制造成本对比第四部分首钢迁钢罗克韦尔智能MCC使用报告第五部分罗克韦尔智能M C C与其它公司产品比较第六部分罗克韦尔智能M C C国内部分业绩

第一部分罗克韦尔智能M C C优势 1.设计方便简单，大量减少设计院设计时间及工作量 1)基本不用考虑太多二次回路设计和外部控制电缆设计； 2)专业设计软件设计配合设计，不需考虑具体器件型号规格及其一次回路元器件之间的配合； 2.安装调试简单省时，可靠性高 1)MCC基本没有控制电缆，因此可以减少施工量和80％控制电缆和电缆桥架数量。 2)不需要对系统进行打点，可以大大减少调试时间。 3)不需要PLC I/O端子柜及中间继电器柜，可以大大减少故障点。 4)防护等级高与普通低压柜及普通MCC柜，能过适应恶劣环境。 3.运行 1)智能器件的超强保护及预报警功能，确保系统运行正常； 2)不需要PLC I/O端子及中间继电器及大量硬接线，大大减少故障隐患，保证安全运行。 4.维修 1)智能器件的应用使系统维护变被动维护或定期检修为主动维护和预防性维护； 2)所有元器件正面安装，便于维护； 3)智能器件的更换不需要重新设置（只有DeviceNet有该功能）。 5.管理及控制一体化，实现整体信息化 1)设备网（DEVICE NET， IEC及国家标准)为实时网络，可以实时上传数据。 2)远程实时监控MCC运行。通过三网集成，无缝连接（Net Links）技术将设备层信息集成至车间，工厂直至企业层。 3)为生产执行系统(MES)，电脑化维修管理系统（CMMS），企业资产管理（EAM）及企业资源管理(ERP) 系统提供极其便利的管理，监控一体化信息平台。大大节省管理信息化投资。

自动控制原理试题及答案

自动控制原理一、简答题：（合计20分,共4个小题，每题5分） 1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面说明该系统会有什么样的表现？并解释原因。 2. 大多数情况下，为保证系统的稳定性，通常要求开环对数幅频特性曲线在穿越频率处的斜率为多少？为什么？ 3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 4. 用根轨迹分别说明，对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一个开环极点对系统根轨迹走向的影响。二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示，其中质量为m 公斤，弹簧系数为k 牛顿/米，阻尼器系数为μ牛顿秒/米，当物体受F = 10牛顿的恒力作用时，其位移y (t )的的变化如图(b)所示。求m 、k 和μ的值。(合计20分) F ) t 图(a) 图(b) 三、已知一控制系统的结构图如下，（合计20分,共2个小题，每题10分） 1）确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标：超调量%σ，调节时间s t 和峰值时间p t ； 2）当()21(),()4sin 3r t t n t t =?=时，求系统的稳态误差。

四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，c ω位于两个交接频率的几何中心。 1）计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。 2）计算超调量%σ和调节时间s t 。（合计20分,共2个小题，每题10分） [ 1 %0.160.4( 1)sin σγ =+-, s t = 五、某火炮指挥系统结构如下图所示，()(0.21)(0.51) K G s s s s = ++系统最大输出速度为2 r/min ，输出位置的容许误差小于2 ，求： 1）确定满足上述指标的最小K 值，计算该K 值下的相位裕量和幅值裕量； 2）前向通路中串联超前校正网络0.41 ()0.081 c s G s s +=+，试计算相位裕量。（合计20分,共2个小题，每题10分） (rad/s)

智能MCC相对于传统MCC的比较优势

智能MCC相对于传统MCC的比较优势侯书庆张成磊（晨鸣纸业股份有限公司山东寿光262700）摘要：本文通过低压开关柜管理系统（智能MCC）和传统MCC系统相比较，分析了智能MCC的工作原理和优点，为智能MCC的进一步推广起到了很好的指导作用。关键词：低压开关柜管理系统（智能MCC）传统MCC系统比较优势 1. 引言开关柜是一种对供配电设备进行控制、保护的电器成套装置，由主回路一次设备和辅助回路二次设备组成。近几十年来，国内外开关制造企业不论是开关柜的结构设计、还是主、辅回路元件的功能、可靠性等方面，均取得了很大进展。开关柜正不断地朝着无油化、小型化、全工况、免维护的方向发展，特别是当代信息技术、传感技术、计算机数据处理技术在开关柜上的应用，从而产生了一种全新的电气自动化系统—开关柜管理系统。开关柜管理系统分为高压和低压两种，我们在生产中用于中、高压配电及中压电机运行监控的电站综合自动化系统属于高压开关柜管理系统。而低压开关柜管理系统就是通过采用智能化的电机保护器与现场总线技术结合，将传统的通过硬接线方式与DCS系统远程I/O连接进行监控自动化生产的模式改为总线通讯的方式，并对生产过程中的每一台电气设备进行全面有效的监控和维护管理的开关柜系统。 2. 低压开关柜的工作原理 2.1 传统MCC的工作原理及所存在问题传统的MCC控制是通过硬接线的方式，用控制电缆和信号电缆与安放在MCC室的DCS系统的远程I/O连接，DCS的控制命令和MCC的反馈信息均由电缆传输，每一个电机控制回路均需要多根电缆（如下图1所示）。传统的MCC控制存在以下问题： 1、控制和信号电缆数量巨大。 2、现场需要远程I/O柜。 3、接线工作量大，安装、调试周期长。 4、接线点多，因此故障点多，事故原因不易查找。 5、在生产中增加设备回路时，须重新敷设控制和信号电缆，不易扩展。 6、用于生产运行的管理、诊断信息少，对电气设备的运行维护差。 7、备件数量多，不易统一，占用资金大。

自动控制复习题大全(精华版)

第二章控制系统的数学模型例1:试用结构图等效化简下图系统的传递函数例2: 两级RC滤波网络的结构图如图所示，试采用结构图等效变换法化简结构图。步骤一: 向左移出相加点，向右移出分支点步骤二 :化简两个内部回路，合并反馈支路

步骤三 : 反馈回路化简例3:系统结构图如下，求传递函数 [解]：结构图等效变换如下：例4:已知系统方程组如下，试绘制系统结构图，并求闭环传递函数。 ? ? ? ? ? ? ? = - = - = - - = ) ( ) ( ) ( ) ( )] ( ) ( ) ( [ ) ( )] ( ) ( ) ( )[ ( ) ( ) ( )] ( ) ( )[ ( ) ( ) ( ) ( 3 4 3 5 2 3 3 6 1 2 2 8 7 1 1 1 s X s G s C s G s G s C s X s X s X s G s X s G s X s C s G s G s G s R s G s X 解 : 系统结构图如下图所示。利用结构图等效化简或梅逊增益公式可求出系统的闭环传递函数为:

8 43217432154363243211)() (G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C -+++= 第三章线性系统的时域分析法例1: 设题1图（a ）所示系统的单位阶跃响应如图（b ）所示。试确定系统参数k1,k2和a 。解: 由系统阶跃响应曲线有 ??? ??=-===∞333 .03)34(1.03)(o o p t h σ 系统闭环传递函数为: 2 2 2 21221211 2) (1) ()(n n n s s K K as s K K K a s s K a s s K s ωξωω++=++=?++ +=Φ 由 ??? ??===-=--333 .01.01212 ξξπσξωπe t o o n p 联立求解得 ???==28.3333 .0n ωξ => ? ??====22211082 1n n a K ξωω 另外 3lim 1)(lim )(21 22100 ==++=? Φ=∞→→K K as s K K s s s h s s 例2: 系统结构图如下图所示。已知系统单位阶跃响应的超调量 %3.16=p M ，峰值时间1=p t （秒） (1).求系统的开环传递函数G(s); (2).求系统的闭环传递函数)(s Φ; (3)根据已知的性能指标%σ,p t 确定系统参数K 及 τ ； (4)计算等速输入t t r 5.1)(=（度/秒）时系统的稳态误差。解（1） )110(10) 1(101) 1(10 )(++= ++ +=ττs s K s s s s s K s G （2） 2 2 22210)110(10)(1)()(n n n s s K s s K s G s G s ωξωωτ++=+++=+=Φ

mcc智能控保装置--样本

智能MCC控保装置一、产品概述： ZT-MKB型智能MCC（Motor Control Center）控制保护装置是在研究国外同类先进产品、总结国内大量电气系统典型设计经验的基础上，为适应电气系统二次设备智能终端化的趋势，针对MCC回路的设计特点推出的新一代数字式、强抗干扰型智能MCC控保装置。在以塑壳断路器（MCCB）+ 接触器（C）+ 热继电器（TR）为供电元件的典型MCC供电回路中，以控制/联锁开关、按钮、继电器、变送器、测量仪表、信号灯等作为实现控制、保护、联锁、测量、信号功能的传统设计，工作量大且MCC柜体生产厂需时时和设计相协调，其结果一是造成设计和生产效率低；二是增加用户现场维护工作量；三是设备和技术发展不相匹配。 ZT-MKB型智能MCC控保装置的推出： ?由于其完善的控制、保护、联锁、测量、信号等功能、采用的通用化设计理念，极大提高了设计和生产效率，同时降低了用户现场维护工作量。 ?由于其高度集成化、智能终端化的设计思想，真正意义上满足了现代控制系统对现场执行元件的要求。二、产品主要特点 ?解决了热继电器和MCCB过载部分不能模拟MCC负荷的电特性和热特性的缺憾，在节省热继电器、简化MCCB构造的基础上，能更好地保护用电设备。长久以来，国内在MCC回路中采用热继电器来保护低压电动机，由于原理上的缺憾，使得热继电器难以模拟电动机的发热特性，本产品采用数字方法建立电动机的发热模型，从原理上解决了低压电动机的热保护问题。 ?解决了MCCB瞬时脱扣器对长距离供电电动机端单相接地保护灵敏度不够的问题，省却了以往针对该问题单独加装单相接地保护的手段。 ?具有丰富的联锁功能。可以解决复杂的工艺联锁（如电动机间的联锁、电动机和液位、温度等物理量的联锁），现场在不使用继电器搭接逻辑的前提下，可以实现非常复杂的联锁，提高了设计效率。 ?解决了由于传统二次分离元件的原因使MCC抽屉单元盲目加大的弊病，设计前便可精确地规划 MCC配电柜，保证了二次图纸的设计进度和图纸修改不会影响MCC柜体的规划和生产，加快了工程进度、提高了生产效益。 ?为过程自动化系统（如：DCS、SCADA）提供了一个优秀的智能终端，节省了大量二次电缆和I/O 设备，在降低了整个监控系统造价的基础上，提高了系统的可靠性。 ?总线内置、表面贴装等技术的采用，提高了装置的可靠性。 ?在线编程技术，在装置不退出运行的情况下可实现现场编程及程序的迅速升级。 ?采用12位快速AD采样芯片，精度高。 ?采用现场总线技术，可以便捷地和监控系统、PLC通讯联网，实现了远方高级管理功能（遥测、遥控、远方整定等）。 ?宽温度范围设计，适用于户内、户外。 ?装置小型化设计、可安装于MCC抽屉单元中。 ?强抗干扰特性，通过Ⅲ级电磁干扰试验。三、装置功能保护功能 ?过热保护及过热禁止再启动保护

自动控制原理作业答案

红色为重点（2016年考题）第一章 1-2 仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。解当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机反转带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如下图所示。 1-4 题1-4图为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方块图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？解工作原理：温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温，并在温度控制器中与给定温度相比较，若低于给定温度，其偏差值使蒸汽阀门开大，进入热交换器的蒸汽量加大，热水温度升高，直至偏差为零。如果由于某种原因，冷水流量加大，则流量值由流量计测得，通过温度控制器，开大阀门，使蒸汽量增加，提前进行控制，实现按冷水流量进行顺馈补偿，保证热交换器出口的水温不发生大的波动。其中，热交换器是被控对象，实际热水温度为被控量，给定量（希望温度）在控制器中设定；冷水流量是干扰量。系统方块图如下图所示。这是一个按干扰补偿的复合控制系统。 1-5图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量及各部件的作用，画出系统方框图。解加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压Uc的平方成正比，Uc增高，炉温就上升，Uc 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压Uf。Uf作为系统的反馈电压与给定电压Ur进行比较，得出偏差电压Ue，经电压放大器、功率放大器放大成au后，作为控制电动机的电枢电压。在正常情况下，炉温等于某个期望值T°C，热电偶的输出电压Uf正好等于给定电压Ur。此时，Ue=Ur-Uf=0，故U1=Ua=0，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使Uc保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。当炉膛温度T°C由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以下的控制过程,控制的结果是使炉膛温度回升，直至T°C的实际值等于期望值为止。

风机控制系统结构原理

风机控制系统结构

一、风力发电机组控制系统的概述风力发电机组是实现由风能到机械能和由机械能到电能两个能量转换过程的装置，风轮系统实现了从风能到机械能的能量转换，发电机和控制系统则实现了从机械能到电能的能量转换过程，在考虑风力发电机组控制系统的控制目标时，应结合它们的运行方式重点实现以下控制目标： 1. 控制系统保持风力发电机组安全可靠运行，同时高质量地将不断变化的风能转化为频率、电压恒定的交流电送入电网。 2. 控制系统采用计算机控制技术实现对风力发电机组的运行参数、状态监控显示及故障处理，完成机组的最佳运行状态管理和控制。 3. 利用计算机智能控制实现机组的功率优化控制，定桨距恒速机组主要进行软切入、软切出及功率因数补偿控制，对变桨距风力发电机组主要进行最佳尖速比和额定风速以上的恒功率控制。 4. 大于开机风速并且转速达到并网转速的条件下，风力发电机组能软切入自动并网，保证电流冲击小于额定电流。对于恒速恒频的风机，当风速在4-7 m/s之间，切入小发电机组（小于300KW）并网运行，当风速在7-30 m/s之间，切人大发电机组（大于500KW）并网运行。主要完成下列自动控制功能： 1）大风情况下，当风速达到停机风速时，风力发电机组应叶尖限速、脱网、抱液压机械闸停机，而且在脱网同时，风力发电机组偏航90°。停机后待风速降低到大风开机风速时，风力发电机组又可自动并入电网运行。 2）为了避免小风时发生频繁开、停机现象，在并网后10min内不能按风速自动停机。同样，在小风自动脱网停机后，5min内不能软切并网。 3）当风速小于停机风速时，为了避免风力发电机组长期逆功率运行，造成电网损耗，应自动脱网，使风力发电机组处于自由转动的待风状态。 4）当风速大于开机风速，要求风力发电机组的偏航机构始终能自动跟风,跟风精度范围 ±15°。 5）风力发电机组的液压机械闸在并网运行、开机和待风状态下，应该松开机械闸，其余状态下（大风停机、断电和故障等）均应抱闸。 6）风力发电机组的叶尖闸除非在脱网瞬间、超速和断电时释放，起平稳刹车作用。其余时间（运行期间、正常和故障停机期间）均处于归位状态。 7）在大风停机和超速停机的情况下，风力发电机组除了应该脱网、抱闸和甩叶尖闸停机外，

自动控制原理试题及答案解析

自动控制原理一、简答题：（合计20分, 共4个小题，每题5分） 1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面说明该系统会有什么样的表现？并解释原因。 2. 大多数情况下，为保证系统的稳定性，通常要求开环对数幅频特性曲线在穿越频率处的斜率为多少？为什么？ 3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 4. 用根轨迹分别说明，对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一个开环极点对系统根轨迹走向的影响。二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示，其中质量为m 公斤，弹簧系数为k 牛顿/米，阻尼器系数为μ牛顿秒/米，当物体受F = 10牛顿的恒力作用时，其位移y (t )的的变化如图(b)所示。求m 、k 和μ的值。(合计20分) F ) t 图(a) 图(b) 三、已知一控制系统的结构图如下，（合计20分, 共2个小题，每题10分） 1）确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标：超调量%σ，调节时间s t 和峰值时间p t ； 2）当()21(),()4sin3r t t n t t =?=时，求系统的稳态误差。

四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，c ω位于两个交接频率的几何中心。 1）计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。 2）计算超调量%σ和调节时间s t 。（合计20分, 共2个小题，每题10分） [ 1 %0.160.4( 1)sin σγ =+-, s t = 五、某火炮指挥系统结构如下图所示，()(0.21)(0.51) K G s s s s = ++系统最大输出速度为2 r/min ，输出位置的容许误差小于2o ，求： 1）确定满足上述指标的最小K 值，计算该K 值下的相位裕量和幅值裕量； 2）前向通路中串联超前校正网络0.41 ()0.081 c s G s s +=+，试计算相位裕量。（合计20分, 共2个小题，每题10分） (rad/s)

QH-200-智能MCC控保装置技术说明书

QH-200智能MCC控保装置安徽启辉电气科技有限公司

目录第一章产品概述第二章装置特点第三章装置功能原理第四章装置设计选型第五章装置面板和端子示意图第六章装置安装尺寸和CT说明第七章装置技术参数第八章附录：典型接线图

QH-200智能MCC控保装置第一章产品概述 QH-200型智能MCC（Motor Control Center）控制保护管理装置是安徽启辉电气科技有限公司在研究国外同类先进产品、总结国内大量电气系统典型设计经验的基础上，为适应电气系统二次设备智能终端化的趋势，针对MCC回路的设计特点推出的新一代数字式、强抗干扰型智能MCC控保管理装置。本产品主要应用在塑壳断路器+交流接触器的电动机的控制回路上，实现对电动机的保护、遥测、遥信、遥调等功能。 QH-200型智能MCC控制保护管理装置的应用简化了一次回路的设计，省却了热继电器、时间继电器、中间继电器、辅助继电器、电流传感器、联锁开关、按钮、继电器、变送器、测量仪表、信号灯等二次元件，完成了二次回路的控制、保护、联锁、测量、通讯等功能，为过程生产企业和低压配电领域提供了安全、可靠、方便的自动化解决方案。第二章装置特点 ☆采用高速CPU做为管理核心使得系统的计算、处理速度快，采集精度高。☆集保护、测量、控制、遥信、遥调、联锁等功能于一身。 ☆主控模块、输入模块、输出模块、通讯模块采用独立隔离电源供电提高系统可靠性。 ☆金属外壳设计，高标准电磁兼容性能，满足各种现场环境下的苛刻要求。☆装置一体化集成设计，体积小，安装方便。 ☆开关量输入、输出（可编程输入、输出）回路定义灵活，其中开关量输入回路采用强电源控制，传输距离远，可靠性高。

自动控制练习题.docx

题1-1根据题图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1)将a, b与c, d用线连接成负反馈状态； (2)画出系统方框图。电动机负载解(1)负反馈连接方式为：d，b C； (2)系统方框图如图解所示。测速发电机图解1-1速度控制系统方框图题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。关门开黄开门开关门放大器伺服电动机放大器电动机

解当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。实际位置题1-3图为谷物湿度控制系统示意图。在谷物磨粉的生产过程中，有一个出粉最多的湿度，因此磨粉之前要给谷物加水以得到给定的湿度。图中，谷物用传送装置按一定流量通过加水点，加水量由自动阀门控制。加水过程中，谷物流量、加水前谷物湿度以及水压都是对谷物湿度控制的扰动作用。为了提高控制精度，系统中采用了谷物湿度的顺馈控制，试画出系统方块图。梓2水源 ----------------- ?------ :-------------- 输人谷物输出谷宙［调节器

解系统中，传送装置是被控对象；输出谷物湿度是被控量；希望的谷物湿度是给定量。系统方框图如图解所示。这是一个按干扰补偿的复合控制系统。 2-1已知系统传递函数C(S)= 22，且初始条件为 R(S) S2+3S +2 C(O) —1，C(O)=O，试求系统在输入r(t) =1(t)作用下的输出c(t)。解系统的微分方程为 d 2c(t) dc(t) 2 3 2c(t)-2r(t) dt2dt (1) 考虑初始条件，对式(1)进行拉氏变换，得 S2C(S) S 3S C(S) 3 2C(s)=- S (2) 2 s 3s-2 1 4 2 C(S) 2 S(S2+3S +2) S s + 1 s + 2 c(t) =1 -4e^t2e』

罗克韦尔自动化智能MCC介绍

Lllll 附件一：罗克韦尔自动化智能MCC介绍