材料成型工艺答案材料成型自动控制课后答案
材料成型基本原理课后答案
第十三章思考与练习简述滑移和孪生两种塑性变形机理的主要区别。
答：滑移是指晶体在外力的作用下，晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生相对移动或切变。
滑移总是沿着原子密度最大的晶面和晶向发生。
孪生变形时，需要达到一定的临界切应力值方可发生。
在多晶体内，孪生变形是极其次要的一种补充变形方式。
设有一简单立方结构的双晶体，如图13-34所示，如果该金属的滑移系是{100} <100>，试问在应力作用下，该双晶体中哪一个晶体首先发生滑移？为什么？答：晶体Ⅰ首先发生滑移，因为Ⅰ受力的方向接近软取向，而Ⅱ接近硬取向。
试分析多晶体塑性变形的特点。
答：①多晶体塑性变形体现了各晶粒变形的不同时性。
②多晶体金属的塑性变形还体现出晶粒间变形的相互协调性。
③多晶体变形的另一个特点还表现出变形的不均匀性。
④多晶体的晶粒越细，单位体积内晶界越多，塑性变形的抗力大，金属的强度高。
金属的塑性越好。
4. 晶粒大小对金属塑性和变形抗力有何影响？答：晶粒越细，单位体积内晶界越多，塑性变形的抗力大，金属的强度高。
金属的塑性越好。
5. 合金的塑性变形有何特点？答：合金组织有单相固溶体合金、两相或多相合金两大类，它们的塑性变形的特点不相同。
单相固溶体合金的塑性变形是滑移和孪生，变形时主要受固溶强化作用，多相合金的塑性变形的特点：多相合金除基体相外，还有其它相存在，呈两相或多相合金，合金的塑性变形在很大程度上取决于第二相的数量、形状、大小和分布的形态。
但从变形的机理来说，仍然是滑移和孪生。
根据第二相又分为聚合型和弥散型，第二相粒子的尺寸与基体相晶粒尺寸属于同一数量级时，称为聚合型两相合金，只有当第二相为较强相时，才能对合金起到强化作用，当发生塑性变形时，首先在较弱的相中发生。
当第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相时，称为弥散型两相合金，这种弥散型粒子能阻碍位错的运动，对金属产生显着的强化作用，粒子越细，弥散分布越均匀，强化的效果越好。
工程材料及成型技术课后作业参考答案
作业 02b 填空题
1. 溶质溶入使固溶体的强度和硬度 其原因是
合金结晶与相图
提高 ，这种现象叫 固溶强化 ，
晶格 畸变，引起变形抗力增加。
2. 间隙固溶体与间隙相的区别是： 间隙固溶体的晶格类型与溶剂
相 同，
同。
间隙相的晶格类型与任一组元都 不
3. 共晶转变的特点是转变过程温度 恒定不变 。
4. 与纯金属相比，合金具有更 高
作业 06
非铁金属
。
填空题
含Cu 59% 1. H59属于 普通黄铜 ，“59”表示 含Be 2% 3. QBe2属于 Be青铜 ，“2”表示 含Sn 10% 2. ZCuSn10P1属于 铸造Sn青铜 ，“10”表示
作业 01
力学性能
屈服强度
b1-1. 下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求？ （1）紧固螺栓使用后发生塑性变形。
（2）齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。 疲劳强度 （3）汽车紧急刹车时，发动机曲轴发生断裂。
冲击韧度
（4）不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。 塑性 （5）齿轮工作在寿命期内发生严重磨损。 硬度 b1-2 下列现象与哪一个力学性能有关？ （1）铜比低碳钢容易被锯割。 硬度 （2）锯条易被折断，而铁丝不易折断。
5. 20CrMnTi 是 合金渗碳 钢, 最终热处理工艺是 渗碳+淬火+低温回火 。
6. 60Si2Mn 是 合金弹簧 钢。
判断题 F 1. T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。 F F F T T F T
2. T8钢与20MnVB相比，淬硬性和淬透性都较低。 3. 调质钢的合金化主要是考虑提高其红硬性。 4. 高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。 5.高速钢采用很高温度淬火，其目的是使碳化物尽可能多地 溶入A中，从而提高钢的红硬性。 6. A型不锈钢可采用加工硬化提高强度。 7. A不锈钢的热处理工艺是淬火后低温回火处理。 8. GCr15钢制造的高精度丝杠于淬火后进行冷处理， 可消除残余A，以提高尺寸稳定性。
材料成型加工与工艺学-习题解答（1,2）汇总
习题解答：第一章1.分别定义“高分子材料”和“塑料”。
高分子材料以高分子化合物为基础的材料。
塑料塑料根据加热后的情况又可分为热塑性塑料和热固性塑料。
加热后软化，形成高分子熔体的塑料成为热塑性塑料。
主要的热塑性塑料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP ）、聚苯乙烯（PS ）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，俗称有机玻璃）、聚氯乙烯（PVC）、尼龙（Nylon)、聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）、聚四氟乙烯（特富龙， PTFE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，PETE )。
加热后固化，形成交联的不熔结构的塑料称为热固性塑料。
常见的有环氧树脂, 酚醛塑料，聚酰亚胺,三聚氰氨甲醛树脂等。
塑料的加工方法包括注射，挤出，膜压，热压，吹塑等等。
2.高分子材料成型加工的定义与实质.研究聚合物加工成型的原理与工艺. 材料是科学与工业技术发展的基础。
加工过程中高分子表现出形状、结构、和性质等方面的变化。
形状转变往往是为满足使用的最起码要求而进行的；材料的结构转变包括高分子的组成、组成方式、材料宏观与微观结构的变化等；高分子结晶和取向也引起材料聚集态变化，这种转变主要是为了满足对成品内在质量的要求而进行的，一般通过配方设计、材料的混合、采用不同加工方法和成型条件来实现。
加工过程中材料结构的转变有些是材料本身固有的，亦或是有意进行的；有些则是不正常的加工方法或加工条件引起的。
大多数情况下，高分子的加工通常包括两个过程：首先使原材料产生变形或流动，并取得所需要的形状，然后设法保持取得的形状。
高分子加工与成型通常有以下形式：高分子熔体的加工、类橡胶状聚合物的加工、高分子液体的加工、低分子聚合物或预聚物的加工、高分子悬浮体的加工以及高分子的机械加工。
3.高分子材料工程特征的含义介绍高分子材料、成型加工工艺、材料及制品性能三者的关系，强调成型加工对制品性能的重要性，即高分子材料制品的性能即与材料本身的性质有关，又很大程度上受成型加工过程所产生的附加性质的影响。
材料成形原理课后习题解答
材料成型原理第一章（第二章的内容）第一部分：液态金属凝固学1.1 答：（1）纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成。
原子集团的空穴或裂纹内分布着排列无规则的游离的原子，这样的结构处于瞬息万变的状态，液体内部存在着能量起伏。
（2）实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空穴、裂纹、杂质气泡组成的鱼目混珠的“混浊”液体，也就是说，实际的液态合金除了存在能量起伏外，还存在结构起伏。
1.2答：液态金属的表面张力是界面张力的一个特例。
表面张力对应于液－气的交界面，而界面张力对应于固－液、液－气、固－固、固－气、液－液、气－气的交界面。
表面张力σ和界面张力ρ的关系如（1）ρ＝2σ/r,因表面张力而长生的曲面为球面时，r为球面的半径；（2）ρ＝σ（1/r1+1/r2）,式中r1、r2分别为曲面的曲率半径。
附加压力是因为液面弯曲后由表面张力引起的。
1.3答：液态金属的流动性和冲型能力都是影响成形产品质量的因素；不同点：流动性是确定条件下的冲型能力，它是液态金属本身的流动能力，由液态合金的成分、温度、杂质含量决定，与外界因素无关。
而冲型能力首先取决于流动性，同时又与铸件结构、浇注条件及铸型等条件有关。
提高液态金属的冲型能力的措施：（1）金属性质方面：①改善合金成分；②结晶潜热L要大；③比热、密度、导热系大;④粘度、表面张力大。
（2）铸型性质方面：①蓄热系数大；②适当提高铸型温度；③提高透气性。
（3）浇注条件方面：①提高浇注温度；②提高浇注压力。
（4）铸件结构方面：①在保证质量的前提下尽可能减小铸件厚度；②降低结构复杂程度。
1.4 解：浇注模型如下：则产生机械粘砂的临界压力ρ＝2σ/r显然 r ＝21×0.1cm ＝0.05cm 则 ρ＝410*5.05.1*2－＝6000Pa 不产生机械粘砂所允许的压头为H ＝ρ/（ρ液*g ）＝10*75006000＝0.08m 1.5 解： 由Stokes 公式 上浮速度 92(2v )12r r r －＝ r 为球形杂质半径，γ1为液态金属重度，γ2为杂质重度，η为液态金属粘度γ1＝g*ρ液＝10*7500＝75000γ2＝g 2*ρMnO ＝10*5400＝54000所以上浮速度 v ＝0049.0*95400075000(*10*1.0*223）－）（－＝9.5mm/s 3.1解：（1）对于立方形晶核 △G 方＝－a 3△Gv+6a 2σ①令d △G 方/da ＝0 即 －3a 2△Gv+12a σ＝0，则临界晶核尺寸a *＝4σ/△Gv ，得σ＝4*a △Gv ，代入① △G 方*＝－a *3△Gv ＋6 a *24*a △Gv ＝21 a *2△Gv 均质形核时a *和△G 方*关系式为：△G 方*＝21 a *3△Gv （2）对于球形晶核△G 球*＝－34πr *3△Gv+4πr *2σ 临界晶核半径r *＝2σ/△Gv ，则△G 球*＝32πr *3△Gv 所以△G 球*/△G 方*＝32πr *3△Gv/(21 a *3△Gv) 将r*＝2σ/△Gv ，a *＝4σ/△Gv 代入上式，得△G 球*/△G 方*＝π/6<1，即△G 球*<△G 方*所以球形晶核较立方形晶核更易形成材料成型原理第 3 页 共 16 页3-7解： r 均*＝(2σLC /L)*(Tm/△T)＝319*6.618702731453*10*25.2*25）＋（－cm ＝8.59*10－9m △G 均*＝316πσLC 3*Tm/（L 2*△T 2） ＝316π*262345319*)10*6.61870(2731453*10*10*25.2(）＋（）－＝6.95*10－17J3.2答： 从理论上来说，如果界面与金属液是润湿得，则这样的界面就可以成为异质形核的基底，否则就不行。
材料成型设备部分课后习题答案
第二章2-1、曲柄压力机由那几部分组成？各部分的功能如何？答：曲柄压力机由以下几部分组成：1、工作机构。
由曲柄、连杆、滑块组成，将旋转运动转换成往复直线运动。
2、传动系统。
由带传动和齿轮传动组成，将电动机的能量传输至工作机构。
3、操作机构。
主要由离合器、制动器和相应电器系统组成，控制工作机构的运行状态，使其能够间歇或连续工作。
4、能源部分。
由电动机和飞轮组成，电动机提供能源，飞轮储存和释放能量。
5、支撑部分。
由机身、工作台和紧固件等组成。
它把压力机所有零部件连成一个整体。
6、辅助系统。
包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。
提高压力机的安全性和操作方便性。
2-2、曲柄压力机滑块位移、速度、加速度变化规律是怎样的？它们与冲压工艺的联系如何？答：速度的变化规律为正弦曲线，加速度的变化规律为余弦曲线，位移的变化规律为2-3、分析曲柄滑块机构的受力，说明压力机许用负荷图的准确含义答：曲柄压力机工作时，曲柄滑块机构要承受全部的工艺力，是主要的受力机构之一理想状态下滑块上受到的作用力有：工件成形工艺力F、连杆对滑块的作用力FAB、导轨对滑块的反作用力FQ，实际上，曲柄滑块机构各运动副之间是有摩擦存在的，考察摩擦的影响以后，各环节的受力方向及大小发生了变化，加大了曲轴上的扭矩。
曲柄压力机曲轴所受的扭矩Mq除与滑块所承受的工艺力F成正比外，还与曲柄转角a有关，在较大的曲柄转角下工作时，曲轴上所受扭矩较大。
通过对曲柄滑块的受力分析，结合实际情况得出的许用负荷图用以方便用户正确选择设备。
2-5装模高度的调节方式有哪些？各有何特点？P19三种调节方法有：1、调节连杆长度。
该方法结构紧凑，可降低压力机的高度，但连杆与滑块的铰接处为球头，且球头和支撑座加工比较困难，需专用设备。
螺杆的抗弯性能亦不强。
2、调节滑块高度。
柱销式连杆采用此种结构，与球头式连杆相比，柱销式连杆的抗弯强度提高了，铰接柱销的加工也更为方便，较大型压力机采用柱面连接结构以改善圆柱销的受力。
材料成型自动控制课后答案
5
网关)与同种或异型网络相连。组成有局域网、多功能控制器、增强型操作站、通用操作站、网间连接 器、系统管理模块、主计算机 第三阶段：1985 年以后 这一阶段系统结构层次：更加明确，可以分为四个层次：经营管理级、生产管理级、过程管理级和直 接控制级。 DCS 产品一般采用何种总线控制方式？ 一般有三种： 总线型：总线型结构是集散型控制系统使用最多的网络拓扑结构。所有站都挂接到总线上，任意站发 送的数据都在总线上传递，可被所有其它站接收。由于共享一条传输通路，故在同一时刻只能有一个 站发送数据。 环型：网络上所有站通过点对点链路相连，形成一个封闭环路。任意站发送的数据只能发送到下一个 站，若该站不是目的站，则再向下传递。一个站的故障会影响整个网络的正常工作，为解决这一问题， 常采用双环冗余结构。 星型：设中央站，各站交换数据均需通过中央站进行，因此不符合 DCS 危险分散的设计思想。在 DCS 中少为采用。 DCS 的软件系统主要有哪些部分组成？ 主要由系统软件、应用软件、通信软件、组态软件和诊断软件， TDC 3000 主要有哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？ 高速数据通道接口：提供 HW 和 LCN 的双向接口门。 通用操作站：是 TDC3000 LCN 的人机交换装置，包括主机、键盘、CRT 等。 应用模块：采用控制语言 (CL)编程，实现比 TDC 3000 Basic 更高一级的控制功能。 历史模块：保存过程的历史数据和画面，是 AM 和 UMS 的数据源。 计算机接口：可连接非 Honeywell 计算机，如 IBM，VAX 等。 计算机 CM-60：小型机，使系统具有高级控制和管理功能，配有 Pascal 或 Fortran 语言。 万能工作站：用作标准控制台或专门用户控制台，对过程进行集中管理、监视和操作。 *连铸机有哪些主要装置？它们的作用是什么？ (1)结晶器：钢水→铸坯外壳 (2)结晶器振动装置 ：防止坯壳与结晶器粘结，改善铸坯表面质量 (3)二次冷却装置 ：铸坯加速凝固 (4)拉坯矫直装置 ：克服结晶器与二冷区的阻力，拉出铸坯；调节拉速；保证铸坯质量。 需要进行哪些参数检测？ *连续铸钢检测技术应用在哪些方面？ 连续铸钢检测技术应用在哪些方面？需要进行哪些参数检测？ (1)钢包钢水温度检测 (2)浸入式水口混入钢渣检测 (3)无氧化浇注的微气量检测 (4)结晶器钢水液面检测 (5)坯壳与结晶器壁间摩擦力检测 (6)铸坯拉漏检测 (7)铸坯短边凹度检测 (8)铸坯凝固外壳厚度检测 (9)铸坯表面缺陷检测 (10)拉矫辊检测 *连续铸钢自动控制各部分的内容及功能是什么？ (1)钢包钢水脱氧自动控制：控制钢水中的氧含量；测量钢水温度和氧含量；根据氧含量投入铝丝。 (2)保护渣自动加入控制：在结晶器钢水液面上加入保护渣是为了隔热保温、防止钢液表面氧化、吸收
材料成型工艺基础习题解答
第一章金属材料与热处理1、常用的力学性能有哪些？各性能的常用指标是什么？答：刚度：弹性模量E强度：屈服强度和抗拉强度塑性：断后伸长率和断面收缩率硬度：冲击韧性：疲劳强度：2、4、金属结晶过程中采用哪些措施可以使其晶粒细化？为什么？答：过冷细化：采用提高金属的冷却速度，增大过冷度细化晶粒。
变质处理：在生产中有意向液态金属中加入多种难溶质点（变质剂），促使其非自发形核，以提高形核率，抑制晶核长大速度，从而细化晶粒。
7、9、什么是热处理？钢热处理的目的是什么？答：热处理：将金属材料或合金在固态范围内采用适当的方法进行加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得所需要性能的一种工艺。
热处理的目的：强化金属材料，充分发挥钢材的潜力，提高或改善工件的使用性能和加工工艺性，并且可以提高加工质量、延长工件和刀具使用寿命，节约材料，降低成本。
第二章铸造成型技术2、合金的铸造性能是指哪些性能，铸造性能不良，可能会引起哪些铸造缺陷？答：合金的铸造性能指：合金的充型能力、合金的收缩、合金的吸气性；充型能力差的合金产生浇不到、冷隔、形状不完整等缺陷，使力学性能降低，甚至报废。
合金的收缩合金的吸气性是合金在熔炼和浇注时吸入气体的能力，气体在冷凝的过程中不能逸出，冷凝则在铸件内形成气孔缺陷，气孔的存在破坏了金属的连续性，减少了承载的有效面积，并在气孔附近引起应力集中，降低了铸件的力学性能。
6、什么是铸件的冷裂纹和热裂纹？防止裂纹的主要措施有哪些？答：热裂是在凝固末期，金属处于固相线附近的高温下形成的。
在金属凝固末期，固体的骨架已经形成，但树枝状晶体间仍残留少量液体，如果金属此时收缩，就可能将液膜拉裂，形成裂纹。
冷裂是在较低温度下形成的，此时金属处于弹性状态，当铸造应力超过合金的强度极限时产生冷裂纹。
防止措施：热裂——合理调整合金成分，合理设计铸件结构，采用同时凝固原则并改善型砂的退让性。
冷裂——对钢材材料合理控制含磷量，并在浇注后不要过早落砂。
材料成型技术基础课后答案
第一章金属液态成形1.①液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔，获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。
②流动性好，熔融合金充填铸型的能力强，易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。
流动性不好，则充型能力差，铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。
③成分不同的合金具有不同的结晶特性，共晶成分合金的流动性最好，纯金属次之，最后是固溶体合金。
④相比于铸钢，铸铁更接近更接近共晶成分，结晶温度区间较小，因而流动性较好。
2.浇铸温度过高会使合金的收缩量增加，吸气增多，氧化严重，反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。
3.缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积，并会引起应力集中，导致铸件的力学性能下降。
缩孔大而集中，更容易被发现，可以通过一定的工艺将其移出铸件体外，缩松小而分散，在铸件中或多或少都存在着，对于一般铸件来说，往往不把它作为一种缺陷来看，只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。
4 液态合金充满型腔后，在冷却凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足，便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞，大而集中的空洞成为缩孔，小而分散的空洞称为缩松。
浇不足是沙型没有全部充满。
冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂，在断口出现氧化夹杂物，或者没有融合到一起。
出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出，防止铸件产生气孔，也便于观察浇铸情况。
而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。
逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。
定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。
5.定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，并同时采用其他工艺措施，使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。
铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性，称作同时凝固。
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材料成型工艺答案材料成型自动控制课后答案材料成型自动控制练习题答案构成系统的三个要素是什么？(1)包含若干部分；(2)各个部分之间存在某种联系；(3)具有特定的功能。
控制的含义是什么？使某个控制对象中一个或多个输出量随着时间的推移按照某种预期的方式进行变化。
开环控制系统和闭环控制系统各有什么特点？开环系统：不存在稳定性问题，控制精度无法保证。
闭环系统：可实现高精度控制，但稳定性是系统设计的一个主要问题。
为何说PID算法综合了系统动态过程中过去，现在及将来的信息？①PID算法是典型的古典控制算法，从50年代左右开始应用②在模拟控制和数字控制系统中都已形成了成熟的算法③90%以上的工业控制回路仍采用各种形式的PID控制PID控制，Smith控制，自校正控制，模糊控制，专家控制的控制原理及特点各是什么？(1)PID控制原理PID控制的特点①PID算法综合了系统动态过程中的过去、现在以及将来的信息②PID算法适应性好，有较强的鲁棒性③PID算法有一套完整的参数设计与整定方法④PID控制能获得较高的性价比⑤对PID算法的缺陷进行了许多改良形成具有实用价值的复合控制策略⑥具有大时滞的被控系统(G(s)e-ts)⑦变参数及变结构的被控系统⑧系统复杂、环境复杂、控制性能要求高的场合。
(2)Smith控制原理Smith控制特点①不失一般性，设测量元件的传递函数：Gf(s)=1②在无时滞的情况下：f=Gp(s)u③在有时滞并加入Smith预估器的情况下：f=Gp(s)(1–e-τs)u+Gp(s)e-τsu=Gp(s)u④当Gp(s)变化时，Smith控制将失效。
(3)自校正控制原理自校正控制特点辨识器对控制对象的参数进行在线估计，将估计值视为控制对象的真值送入控制器设计机构，该机构设计出控制参数后，赋给可变参数控制器。
因此，可变参数控制器可不断地根据控制对象的变化去调整控制参数。
（4）模糊控制原理模糊控制特点①将精确量(一般是系统的误差和误差变化率)转化为模糊量；②按总结的语言规则(存于规则库中)进行模糊推理；③将推理结果由模糊量转化为精确量用于控制。
（5）专家控制原理专家控制特点①模型描述的多样性②在线处理的灵巧性③控制决策的灵巧性④决策机构的递阶性⑤推理与决策的实时性设系统的微分方程为：y(3)+5y(2)+11y(1)+6y=uy为输出，u为输入。
试求系统的状态空间描述，并判断系统的可控性与可观测性。
选取状态变量为：x1=y；x2=y(1)；x3=y(2)将微分方程转化为：x1=x2,x2=x3x3=?6x1?11x2?5x3+3u系统的状态空间描述:x?=Ax+bu y=cxA=??010??0011?15?=[100]??6??b=??0???0??3?c?设：G(s)=??1??k1??Ts+1s??H(s)=??s??1??试求系统的闭环传递矩阵。
利用输出反馈和状态反馈构成的闭环控制系统各有什么特点?(1)对于状态反馈控制系统，可控性不变；可观测性可能会产生变化。
(2)对于输出反馈控制系统，可控性与可观测性均不变。
引入反馈后，系统的可控性与可观测性有什么变化？反馈的引入将造成状态矩阵中的元素产生变化，可控矩阵V、可观测矩阵N及输出可控矩阵S均随之产生变化，这种变化对反馈控制系统的可控性与可观测性是否产生影响是至关重要的。
进行极点配置的目的是什么？系统需满足什么条件？配置目的：使闭环控制系统具有预先设定的特征值满足条件：系统完全可控，即存在K值进行系统解耦的目的是什么？怎样进行?目的：消除系统各变量之间的耦合关系，将相互影响的各回路分解成几个独立回路，使一个多变量控制系统转变为若干个单输入单输出控制系统，一个输入只对一个输出产生影响。
方法：应采用解耦控制策略，即在系统前向通道中设计解耦补偿器系统辨识的一般步骤及各个步骤的作用是什么?①试验设计试验设计的好坏，将直接影响数学模型的精度、辨识的快速性和经济性。
②模型结构的分类及确定得到可以使用的模型，确定模型结构形式③参数估计使试验获得的系统参数与实际的系统参数尽可能接近。
④模型检验检验系统辨别获得的数学模型是否可靠。
过渡响应法和频率响应法有什么区别?过渡响应法：是向系统输入非周期时间函数信号(常用信号为单位阶跃函数和单位脉冲函数)，研究系统的动态响应曲线，从中得出传递函数阶数及各个参数。
频率响应法：是向系统输入频率变化的正弦信号，研究系统输出信号的幅值和相位的变化特性，从中得出传递函数阶数及各个参数。
为什么称最小二乘法得到的参数估计结果为最优估计?因为在用最小二乘法估计过程中，尽管“历史”数据并未保存下来，但“历史”数据却一直在起作用。
试画出最小二乘法递推公式的计算流程图。
利用递推公式，可通过第k次得到的估计值及第k+1次所得测量值，计算第k+1次估计值。
P(k),x(k+1)→K(k),P(k+1)ci(k),K(k),x(k+1),yi(k+1)→ci(k+1)1+xTP(k)x是一个标量，避免了矩阵求逆。
第k+1次测量值包含系统信息，所以第k+1次估计值是第k次估计值加上一个修正项∧∧?i(k)]K(k)[yi?xTc说明利用最小二乘法递推公式对系统进行估计时，第二种初值选取方法的原理。
人为给定初值，取P0=(1/ε)2I，就意味着X(0)=εI因此有P(1)=[KT(0)X(0)+x(1)xT(1)]-1P(2)=[KT(0)X(0)+x(1)xT(1)+x(2)xT(2)]-1……P(k)=[KT(0)X(0)+x(1)xT(1)+…+x(k)xT(k)]-1=[ε2I+XT(k)X(k)]-1，当ε→0时，P(k)=[XT(k)X(k)]-1ci(k)=P(k)XT(k)Yi(k)∧*负反馈控制系统是如何根据偏差信号实现输出对输入的跟踪的？(1)实时地了解控制对象当前的状态，判断控制对象的状态是否正在按照某种预期进行变化。
(2)在控制过程中，实时地对偏离预期的状态进行调整。
(3)在控制对象的状态达到最终要求之后，能保持这个状态。
*积分型控制器为何能消除系统的静态误差？积分型控制器具有记忆功能，当系统输入与输出之间出现误差时控制器对系统不产生控制*微分型控制器为何不能单独使用？微分控制器只能反应偏差信号的变化趋势，可作为早期修正信号，但是它本身不能进行控制。
*串级控制系统为何能提高系统的控制性能？由于副控回路的存在，系统在扰动下的调节过程将大大加快，从而使控制性能得到推高。
与单回路系统相比，串级控制系统具有哪些特点？①减小副控回路的等效时间常数②提高系统的工作频率③提高抑制二次扰动的能力④提高对符合变化的适应能力设计串级控制系统时，应注意哪些问题？设计原则：根据串级控制的特点，充分发挥副控回路的作用，使系统的控制性能得到提高。
①将系统所承受的主要扰动包含在副控回路中；②副控回路应尽量包含积分环节；③必须用一个可实测的中间变量作为副控回路的调节参数；④若采用数字控制，主控贿赂和副控回路的采样周期应该错开，使二者相差三倍以上。
(1)应将系统所承受的主要扰动包含在副控回路中，目的是在扰动对主控调节参数产生影响之前，通过副控回路的调节，抑制或消除扰动的影响。
(2)副控回路应尽量包含积分环节，因为积分环节的相位滞后是-90?，当副控回路包含了积分环节时，等效相位滞后将被减小，有利于改善系统的稳定性。
(3)必须用一个可实测的中间变量作为副控调节参数，当无法满足这一条件时，可以利用观测器由下游状态观测上游的中间变量，观测结果作为副控调节参数。
(4)在设计这类系统时，应注意将主控对象和副控对象的时间常数拉开，以减小副控对象参数的波动对主控对象参数的影响。
(5)若采用数字控制，主控回路的采样周期T1和副控回路的采样周期T2应该错开，可选择T1≥3T2，或3T1≤T2，即使T1与T2之间相差3倍以上，从而避免主控回路和副控回路之间产生干扰或共振。
采用前馈控制主要起什么作用？前馈能有效消除扰动对控制系统的影响，提高控制性能。
设计前馈控制器的主要依据是什么？扰动通道和控制通道的信号变化大小相等，方向相反。
当控制对象的参数发生漂移时，前馈控制系统还能起到预期的效果吗？不能。
因为前馈控制器参数的整定决定着前馈控制的效果。
DCS是基于何种控制思想产生的？基本思想：控制分散、危险分散，而管理和操作集中。
DCS经历了几个发展阶段？各阶段系统有什么不同？第一阶段：1975年~1980年这一阶段系统主要组成：过程控制器、数据采集器、CRT操作站、监控计算机、数据高速公路第二阶段：1980年—1985年这一阶段系统以局域网为主干，系统中各个单元都被视为网络节点工作站，节点可通过网间连接器(即网关)与同种或异型网络相连。
组成有局域网、多功能控制器、增强型操作站、通用操作站、网间连接器、系统管理模块、主计算机第三阶段：1985年以后这一阶段系统结构层次：更加明确，可以分为四个层次：经营管理级、生产管理级、过程管理级和直接控制级。
DCS产品一般采用何种总线控制方式？一般有三种：总线型：总线型结构是集散型控制系统使用最多的网络拓扑结构。
所有站都挂接到总线上，任意站发送的数据都在总线上传递，可被所有其它站接收。
由于共享一条传输通路，故在同一时刻只能有一个站发送数据。
环型：网络上所有站通过点对点链路相连，形成一个封闭环路。
任意站发送的数据只能发送到下一个站，若该站不是目的站，则再向下传递。
一个站的故障会影响整个网络的正常工作，为解决这一问题，常采用双环冗余结构。
星型：设中央站，各站交换数据均需通过中央站进行，因此不符合DCS危险分散的设计思想。
在DCS中少为采用。
DCS的软件系统主要有哪些部分组成？主要由系统软件、应用软件、通信软件、组态软件和诊断软件，TDC3000主要有哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？高速数据通道接口：提供HW和L的双向接口门。
通用操作站：是TDC3000L的人机交换装置，包括主机、键盘、CRT 等。
应用模块：采用控制语言(CL)编程，实现比TDC3000Basic更高一级的控制功能。
历史模块：保存过程的历史数据和画面，是AM和UMS的数据源。
计算机接口：可连接非Honeywell计算机，如IBM，VAX等。
计算机CM-60：小型机，使系统具有高级控制和管理功能，配有Pascal或Fortran语言。
万能工作站：用作标准控制台或专门用户控制台，对过程进行集中管理、监视和操作。
*连铸机有哪些主要装置？它们的作用是什么？(1)结晶器：钢水→铸坯外壳(2)结晶器振动装置：防止坯壳与结晶器粘结，改善铸坯表面质量(3)二次冷却装置：铸坯加速凝固(4)拉坯矫直装置：克服结晶器与二冷区的阻力，拉出铸坯；调节拉速；保证铸坯质量。