自动化仪表及过程控制系统课程答辩作业
1、（15分）如图所示为加热炉的两种控制方案。
试分别画出（a）、（b）所示两种
情况的方框图，说明其调节过程并比较这两种控制方案的特点。
（a）图：
给定
——
调节过程：选择炉膛温度作为主控参数构成主回路，燃料油压力作为副控参数构成副回路。
副回路根据燃料油压力的变化起着对炉口温度的粗调作用，主回路根据炉温的变化起着细调作用。
（b）图
F（S）
给定
—
调节过程：通过对炉温的检测控制燃料油阀门的开度，构成反馈控制。
通过对燃料油压力的检测控制其阀门开度，构成前馈环节，在扰动出现之前进行控制。
特点分析：串级控制系统使被控过程的时间常数减小，改善了系统的动态性能。
前馈-反馈控制能及时消除扰动对被控量的影响，但前馈控制只适合用来克服可测不可控的扰动。
2、（20分）（用MATLAB仿真实现）某液位控制系统，在控制阀开度增加10%后，液位的响应数据如下：
t(s) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 h(mm) 0
如果用具有延迟的一阶惯性环节近似，确定其参数K,T和 ，并根据这些参数TC FC 调节阀
AOJIE
燃料油炉温
FT
温度测量变送器
温度测量变送器
FT
TC 燃料油炉温
孔板
开方器
开方器孔板
整定PI控制器的参数，用仿真结果验证之。
T0=2*(T2-T1)=16，"δ=T2−T1=10" ，K=y(∞)
μ%
=6.3
0.1
=63
W0(S)=K
1+T0(S)
e−τs=63
16S+1
e−10s, δ=1.1∗τ
T
=0.6875 T i=*τ=33
在PID调节器中，PI调节表示为：W c(s)=1
δ
(1+1
sT I
)=+1
S
* 在simulink中，K P设置为，T I=，T D=0，去下图所示：
经过小范围修改PI参数后，可得其响应曲线为：
3、（20分）某隧道窑系统，考虑将燃料室温度作为副变量，烧成温度为主变量，燃烧室温度为副变量的串级控制系统中主、副对象的传递函数12,o o G G 分别为：
11()(301)
o G s s =
+，221()(101)(1)o G s s s =
++，其中有一个10s 的传输延迟，其传递函数
为
10()s
d G s
e -=。
当延迟环节分别放在主回路和副回路时，设计串级控制主、副PID
控制器的参数，并绘制出整定后的阶跃响应曲线，分析二次扰动系统的影响。
当延迟环节放在主回路时，在simulink 中建立如图所示的控制回路
第一步，主回路开环，先整定副回路如下图所示
按单回路方法整定副控制器，不断的试验，当Kc2=8时，控制曲线如下：从下图中可知，此时的衰减比约为4：1。
第二步，主回路闭合，整定主回路。
副控制的参数为Kc2=8，调节主控制器参数，当Kc1=时，阶跃响应如下图所示：Ts1=45s 。
10
第三步，在主回路闭环的情况下重新整定副调节器参数，根据衰减曲线法取Kc1=8，Kc2=，系统阶跃响应曲线如下图：
第四步，反复试验，当Kc1=，TI=，Kc2=时，图形较为理想
Kc1=，
Kc2=，TI=，得到下图所示的曲线：
小二次扰动的影响，提高控制质量。
4、（20分）如图是一种带)(s G f 的Smith 预估补偿控制系统。
试导出系统对干扰)(1s D 和)(2s D 实现完全补偿的条件。
)(s G d 为抗干扰反馈控制器，)(s G f 为测量反馈控制器，)(s G c 为主控制器，)(s G p 为被控对象线性部分的传递函数。
4、令R （s ）=0, D 2（S ）=0，根据梅逊公式可得：
Y(S)D 1(S )
=
G p (S )e −τS (1+G c (s )G p (S )G f (S )G d (S )+G c (S )G p (S )G f (S )(1−e −τS ))
1+G c (s )G p (S )G f (S )(1+G d (S ))
令Y(S)
D 1
(S )=0，可得G d (S )=（e −τS −1）G c (s )G p (S )G f (S )−1G p (S )G f (S )
R （s ）=0, D 1（S ）=0，同理根据梅逊公式可得:
Y (S )
D 2(S )=(1+G c (s )G p (S )G f (S )G d (S )+G c (S )G p (S )G f (S )(1−e −τS ))1+G c (s )G p (S )G f (S )(1+G d (S ))
令
Y (S )D 2(S )
=0，可得G d (S )=
（e −τS −1）G c (s )G p (S )G f (S )−1
G p (S )G f (S )
5、(25分)温度流量解耦控制系统的设计与仿真 已知被控对象传递函数为：
111221221111
(),(),(),()10151141W s W s W s W s s s s s =
=-==++++，
控制器传递函数为
1122()1,()1
N s N s ==,采用对角阵解耦法来做。
1）确定解耦控制器的另外两个控制器传递函数1221(),()
N s N s
2）画出温度流量解耦控制系统的系统方框图
3）画出无解耦控制器的控制系统的系统方框图 4）用Matlab 的simulink 画出上述两个系统
5）选PID 调节器的参数使解耦控制系统的控制性能较好，并画出系统的单位阶
跃响应曲线
6）观察无解耦控制器时控制系统的耦合现象和有解耦控制器时控制系统的无耦合现象，并说明原因。
5、(1) 根据对角阵解耦设计要求可得;
[W11（s）W12（s）
W21（s）W22（s）
][
N11（s）N12（s）
N21（s）N22（s）
]=[
W11（s）0
0W22（s）
],则
W21(s)N11(s)+W22(s)N21(s)=0
W11(s)N12(s)+W12(s)N22(s)=0
解之得：N21(s)=−4S+1
S+1
, N12（s）=10S+1
5S+1
(2)、温度流量解耦控制系统的系统方框图如下
(3）无解耦控制器的控制系统的系统方框图如下：(4）用Matlab的simulink画出上述两个系统如下：
解耦控制系统框图
无解耦控制系统框图
都受到两个输入的影响。
原因分析：Y2（S）=[N11(S) W21(S)+ N21(S) W22(S)]U C1(S)，带入各参数可得，Y2（S）=0；即即调节量U c1(s)对被控量Y2(s)没有影响。
实现解耦过程。
同理可证，U c2(s) 与Y1(s)之间也已解除耦合，即调节量U c2(s)对被控量Y1(s)没有影响，故该系统已实现解耦。
自动控制原理答辩报告课件
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自动控制原理答辩报告
设计串联微分校正装置
Wc(s)=(Tds+1)/[(Tds/γd)+1); 最大相位移为
ɸmax=arcsin[(rd-1)/(rd+1)]
根据系统相位裕量γ(wc)≥50˚的要求，微 分矫正环节最大相位移为
ɸmax≥50˚-17.6˚=32.4˚
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设计串联微分校正装置
系统的的调节时间较长，超调量过大。
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穿越频率与相位裕量
• 由A(wc)=20/[wc√(1+(wc/2)^2]=1; • 得wc≈6.32； • γ(wc)=180˚+ɸ(wc)=90˚-72.4˚=17.6˚ • 可见相位裕量并不满足要求，为不影响
低频段特性和改善暂态响应性能，采用 串联引前微分校正。
1.分析闭环系统是否稳定 2.分析系统暂态响应 • 3、设计系统的串联校正装置，使系统达
到下列指标： • （1）静态速度误差系数Kv＝20s-1； • （2）相位裕量γ≥50° • （3）幅值裕量Kg≥10dB。
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主要任务
• 4、给出校正装置的传递函数。
• 5、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅 频特性图。计算校正后系统的穿越频率ωc、 相位裕量γ。
• 考虑Wc’≥Wc, 故ɸmax将更大些，取 ɸmax=40˚，即有
• Sin40˚=(γd-1)/( γd+1)=0.64 解得γd=4.6 • 设校正后的系统穿越频率Wc’为矫正装置两交
接频率w1与w2的几何中点。即 • Wc’=√w1w2=w1√rd • 若认为Wc’/w1>>1,Wc’/w2<<1,则得 • A(wc’)=1≈20wc’/(wc^2/2)
基于plc的简单工业自动化控制系统设计的答辩记录
基于plc的简单工业自动化控制系统设计的答辩记录下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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过程控制与自动化仪表答案
过程控制与自动化仪表答案一、填空1、4：1；402、燃料；原料油温度3、副；副；pi或pid；p；主；副4、 0.4﹪；1；0.5. 5、变比值；双闭环二、简答：1、答：静态平衡关系：单位时间内进入被控过程的物料（能量）等于单位时间内从被控过程流出的物料（能量）。
动态平衡关系：单位时间内进入被控过程的物料（能量）减去单位时间内从被控过程流出的物料（能量）等于被控过程的物料（能量）贮存量的变化率自衡：指过程在扰动作用下，其平衡状态被破坏后，不需操作人员或仪表等干扰，依靠其自身重新恢复平衡的过程。
无自衡：过程在扰动作用下，其平衡状态被破坏后，不需操作人员或仪表干扰无法恢复平衡的过程。
容量系数：被控过程贮存物料或能量的能力，也指引起单位被控量变化时被控过程贮存量变化的大小。
2、答：答:前馈控制的特点是:根据干扰工作;及时;精度不高,实施困难;只对某个干扰有克服作用.反馈的特点作用依据是偏差;不及时:精度高,实施方便,对所有干扰都有克服作用.由于两种控制方式优缺点互补, 所以前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质.3、答：（1）直线阀在小开度时，相对流量变化太大，控制作用太强，易引起超调。
在大开度时，相对流量变化小，造成控制不及时。
（2）设备压降指数上升。
（3）流量大时，调节阀压降变小，相同开度。
下控制迟钝。
4、答：节流式流量计的工作原理是在管道内装入节流件，流件流过节流件时流束被收缩，于是在节流件前后产生差压。
对于一定型式和尺度的节流件，一定的取压位置和前后直管段情况以及流体参数条件下，节流件前后产生的差压（△P=P+—P-）随被测流量qm变化而变化，两者之间具有确定的关系。
因此，可通过测量节流后的差压来推知流量。
5、答：安全栅是保证过程控制系统具有安全火花防爆性能的关键仪表，它必须安装在控制室内，作为控制室仪表及装置与现场仪表的关联设备，它一方面起信号传输的作用；另一方面它还用于限制流入危险场所的能量。
过程控制技术课后作业答案详解
过程控制与自动化仪表课后作业详解第一章 P152-1. （1）简述图1-6所示系统的工作原理，画出控制系统的方框图并写明每一方框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。
LTLC1Q 2Q A图1-6 控制系统流程图答：1）图为液位控制系统，由储水箱（被控过程）、液位检测器（测量变送器）、液位控制器、调节阀组成的反馈控制系统，为了达到对水箱液位进行控制的目的，对液位进行检测，经过液位控制器来控制调节阀，从而调节Q 1（流量）来实现液位控制的作用。
2）框图如图1-7所示：控控控LC控控控控控控控A控控控控LT_2()Q t ()1Q t ()r t ()e t ()u t h图1-7 控制系统框图3）控制器输入输出分别为：设定值与反馈值之差e (t )、控制量u (t )；执行器输入输出分别为：控制量u (t )、操作变量Q 1 (t ) ；被控对象的输入输出为：操作变量Q 1 (t ) 、扰动量Q 2 (t ) ，被控量h ；所用仪表为：控制器（例如PID 控制器）、调节阀、液位测量变送器。
2-3某化学反应过程规定操作温度为800℃，最大超调量小于或等于5％，要求设计的定值控制系统，在设定值作最大阶跃干扰时的过渡过程曲线如图所示。
要求：1）计算该系统的稳态误差、衰减比、最大超调量和过渡过程时间； 2）说明该系统是否满足工艺要求。
答：1）稳态误差：e(∞)=810-800=10衰减比：n=B 1/B 2=(850-810)/(820-810)=4 最大超调量：σ=(850-810)/810=4.9%假设以系统输出稳定值的2%为标准，则810*2%=16.2，则 过渡过程时间：ts=17min2）由于规定操作温度为800︒C ，而系统稳态值为810︒C 所以不满足工艺要求。
第二章P711-3 某台测温仪表测量的上下限为500℃~1000℃，它的最大绝对误差为±2℃，试确定该仪表的精度等级；答：根据题意可知：最大绝对误差为±2℃则精度等级%4.0%1005002±=⨯±=δ 所以仪表精度等级为0.4级1-4某台测温仪表测量的上下限为100℃~1000℃，工艺要求该仪表指示值的误差不得超过±2℃，应选精度等级为多少的仪表才能满足工艺要求？答：由题可得：%22.0%10010010002±=⨯-±=δ仪表精度等级至少0.2以上。
仪表专业中级答辩试题new
仪表专业中级答辩试题一、专业基础知识试题（40题）题1、简单控制系统由哪几部分组成？答案：它是由被控对象、测量变送单元、调节器和执行器组成。
题2、什么是分程控制系统？答案：由一个调节器去控制两个或两个以上的调节阀，可应用于一个被控变量需要两个以上的操作变量来分阶段进行控制或操纵变量需要大幅度改变的场合。
题3、什么是前馈控制系统？答案：调节器根据干扰的大小，不等被控变量发生变化，直接进行校正控制。
题4、什么叫误差？答案：被测变量的被测值与真值之间的代数差。
题5、什么是定值控制？答案：使被测变量保持基本恒定的反馈控制叫定值控制。
题6、单闭环比值控制系统仅适用于什么场合？答案：单闭环比值控制系统仅适用于主动量比较稳定的场合。
题7、请解释一下“安全火花”？答案：所谓“安全火花”是指该火花的能量不足以对周围可燃物质构成点火源。
题8、安全栅的作用是什么？答案：其作用是对安全场所的高能量进行限制和隔离，使其不致窜入危险场所。
题9、过渡过程中被调参数的变化与什么有关？答案：与干扰有关。
题10、一般来说，要想控制系统的稳定性好，衰减振荡的面积比为多少？答案：为4:1。
题11、双金属温度计测温原理是什么？答案：双金属温度计是利用固体受热产生几何位移作为测温信号的一种固体膨胀式温度计。
题12、常用的热电阻感温元件测材料有哪两种？答案：铂电阻、铜电阻。
题13、热电偶的测温原理是什么？答案：两种不同导体串接成一个闭合回炉，若两个结合点出现温差，则回路种就会有电流产生。
这种因温差而产生的热电势的现象称为“热电效应”，这种不同导体的组合称为热电偶。
题14、节流式差压流量计中流量与差压成什么关系？答案：流量与差压的平方根成正比。
题15、举出3种节流式差压流量计中的常用的节流元件？答案：孔板、喷嘴、圆缺孔板。
题16、容积式流量计、差压式流量计哪一个流量计的计量精度不受安装直管段长度影响？答案：容积式流量计的计量精度不受安装直管段长度影响。
自动化仪表与过程控制课后习题答案
第1章(P15)1、基本练习题(1)简述过程控制的特点。
Q：1)系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成；2)被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；3)控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；4)控制过程大多属于慢变过程与参量控制；5)定值控制是过程控制的主要形式。
(2)什么是过程控制系统？试用框图表示其一般组成。
Q：1)过程控制是生产过程自动化的简称。
它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。
过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行。
2)组成框图：f(t)r(t) e% u(t) q(t)》,一上fo_U捽制器一►执行器一—z(t) -------------------------------- 测量变送装置」-------(3))单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？Q：各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。
1)模拟仪表的信号：气动0.02~0.1MPa、电动皿型：4~20mADC或1~5V DC。
2) 数字式仪表的信号：无统一标准。
(4)试将图1-2加热炉控制系统流程图用框图表示。
Q：是串级控制系统。
方块图：热油出(5)过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的？Q：1)最大偏差、超调量、衰减比、余差、调节时间、峰值时间、振荡周期和频率。
2)略(8)通常过程控制系统可分为哪几种类型？试举例说明。
Q：1)按结构不同，分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈•反馈复合控制系统；按设定值不同，分为定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统。
2)略(10)只要是防爆仪表就可以用于有爆炸危险的场所吗？为什么？Q：1)不是这样。
2)比如对安全火花型防爆仪表，还有安全等级方面的考虑等。
过程控制与自动化仪表第三版课后答案
第1章思考题与习题1．基本练习题（1）简述过程控制的特点。
答：1．控制对象复杂、控制要求多样2．控制方案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成（2）什么是过程控制系统？试用方框图表示其一般组成。
答：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
过程控制系统的一般性框图如图1-1所示：f(t)r(t)e(t)u(t)q(t)y(t)_控制器执行器被控过程z(t)检测变送装置图1-1过程控制系统的一般性框图（3）单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？答：各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。
1）模拟仪表的信号：气动0.02~0.1MPa；电动Ⅲ型：4~20mADC或1~5V DC。
2）数字式仪表的信号：无统一标准。
（4）试将图1-2加热炉控制系统流程图用方框图表示。
答：加热炉控制系统流程图的方框图如图1-3所示：烟气引风机热油入口ACAT热油出口火嘴PTTTTC PC燃油图1-2加热炉过程控制系统流程干扰2干扰1给定值_TC_PC阀管道燃油压力加热炉热油出口温度PTTT图1-3加热炉过程控制系统流程方框图（5）过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的？答：1）单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。
2）各自定义为：衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n；超调量：第一个波峰值y与最终稳态值y（∞）之比的百分数：1σ=y1⨯100% y(∞)最大动态偏差A：在设定值阶跃响应中，系统过渡过程的第一个峰值超出稳态值的幅度；静差，也称残余偏差C：过渡过程结束后，被控参数所达到的新稳态值y（∞）与设定值之间的偏差C称为残余偏差，简称残差；调节时间t：系统从受干扰开始到被控量进入新的稳态值的±5%（±2%）范围内所s需要的时间；振荡频率ω：过渡过程中相邻两同向波峰（或波谷）之间的时间间隔叫振荡周期或n工作周期，其倒数称为振荡频率；上升时间t：系统从干扰开始到被控量达到最大值时所需时间；p峰值时间t：过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。
《自动化仪表和过程掌控》练习题与参考的答案
《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案、填空题1、过程控制系统一般由控制器执行器被控过程和测量变送等环节组成。
2、仪表的精度等级又称准确度级，通常用引用误差 作为判断仪表精度等级的尺度。
3、过程控制系统动态质量指标主要有衰减比n、超调量C和过渡过程时间t s ；静态质量指标有稳态误差eSS 。
4、真值是指被测变量本身所具有的真实值，在计算误差时，一般用或相对真值约定真值来代替。
5、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀动调节阀三大电动调节阀和—液类。
&过程数学模型的求取方法一般有机理建模试验建模和混合建模。
7、积分作用的优点是可消除稳态误差（余差），但引入积分作用会使系统稳定性下降。
8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为和变比值控制三种。
并联在被控过程上，使其对过程中的纯滞后进行补偿。
10、随着控制通道的增益K 。
的增加，控制作用增强，克服干扰的能力最系统的余差减小，最大偏差减小。
口、从理论上讲，干扰通道存在纯滞后，不影响系统的控制质量。
12、建立过程对象模型的方法有机理建模和系统辨识与参数估计 13、控制系统对检测变送环节的基本要求是准确、讯速和可靠。
14、控制阀的选择包括结构材质的选择、□径的选择、流量特性的选择吊正反作用的选择。
15、防积分饱和的措施有对控制器的输出限幅、限制控制器积分部分的输出和积分切除法。
16、如果对象扰动通道增益K f 增加，扰动作用增强，系统的余差增大，最大偏差增大。
17、在离心泵的控制方案中，机械效率最差的是通过旁路控制。
二、名词解释题】、衰减比答：衰减比n定义为:n=——B2衰减比是衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标。
为保证系统足够的稳定程度，一般取衰减比为4:110:1。
2、自衡过程答：当扰动发生后，无须外加任何控制作用，过程能够自发地趋于新的平衡状态的性质称为自衡性。
称该类被控过程为自衡过程。
单闭环比值控制值控制双闭环比 9、Smith预估补偿原理是预先估计出被控过程的数学模型，然后将预估器3、分布式控制系统答：分布式控制系统DCS，又称为集散控制系统，一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层体系结构、局部网络通信的计算机综合控制系统。
(完整版)自动化仪表及过程控制系统课程答辩作业剖析
1.1.1如下图所示为系统的连接图，其中水流量作为检测副回路，温度作为检测主回路下图为系统的方框图，如图所示1.2当冷水流量突然增大，副回路首先检查到流量的变化，从而调节电磁阀，限制冷水流量；然后是炉内检测到温度下降，主回路作用调节阀，同样减小电磁阀开度，这样提高了整个系统的控制精度2.采用两点法计算一阶惯性环节函数：Matlab代码：>> t=[0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100];h=[0 0.8 2.8 4.5 5.4 5.9 6.1 6.2 6.3 6.3 6.3]; %阶跃响应数据plot(t,h);xlabel('时间t(s)');ylabel('液位h(mm)');grid on;hold on;ht1=0.39*6.3;ht2=0.63*6.3;plot([0,100],[ht1,ht1]); hold on;plot([0,100],[ht2,ht2]); >> [x,y]=ginput(1) [x1,y1]=ginput(1) x = 18.4783 y = 2.4533 x1 = 26.8904 y1 = 3.9841>> gtext('t1= 18.3573 ') gtext('t2= 27.0628 ') >> T=2*(x1-x) T = 16.8242 tao=2*x-x1tao = 10.0662根据Matlab 得到的数据可得： T=2(t2-t1)=16.8242 Γ=2*t1-t2=10.0662由上可得se s s G 1018.1663)(-+=根据该传递函数G （s ）可在simulink 中仿真得到如下框图：631.03.6)0()(==∆-∞=u h h KTransport DelayTransfer Fcn63den (s)StepScopePID ControllerPID采用柯恩-库恩方法整定PID 参数：在Matlab 中输入如下命令： >> Kp=(0.9*(T/tao)+0.082)/63 Kp =0.0252 >> x=tao/T x =0.5983>> Ti=((3.33*x+0.3*x*x)/(1+2.2*x))*T Ti =15.2516 >> Ki=Kp/Ti Ki =0.0017可得：Kp=0.0252 Ti=15.2516 Ki=0.0017在simulink 中的PID 控制器输入Kp 和Ki 可得如下的曲线：0204060801001201401601802000.511.5经修改后的 Kp=0.0068 Ki=0.00675得到如下曲线更好)](2.21/[])(3.0)(33.3[082.0)(9.021T T T T T T K K I P ττττ++=+=-0204060801001201401601802000.20.40.60.811.21.43.控制器类型 由阶跃响应整定 由频域响应整定 K pT i T d K p T i T d P 控制器 τK T 0.5K c PI 控制器 τK T9.0 3τ 0.4K c 0.8T c PID 控制器 τK T2.1 2τ0.5τ0.6K c0.5T c0.12T cPID 控制器参数的Ziegler ─Nichols 经验整定公式3.1先整定副回路TransportDelayTransfer Fcn 1130s+1Transfer Fcn110s+21s +12s+132StepScope 1ScopePID Controller 1PID PID ControllerPID当Kp=9.6 Ts=14.76-5.97=8.79 衰减比约等于41020304050607080901000.20.40.60.811.21.4根据阻尼振荡整定公式可知：Kp=1/1.2δs=8 Ki=Kp/Ti=Kp/0.3Ts=3.03 Kd=Kp*Td=Kp*0.1Ts=7.0321020304050607080901000.20.40.60.811.21.41.61.8加入主回路后：TransportDelayTransfer Fcn 1130s+1Transfer Fcn110s+21s +12s+132StepScope 1ScopePID Controller 1PID PID ControllerPID当Kp=2.7 Ts=74.62-23.84=40.78 衰减比约等于4204060801001201401601802000.20.40.60.811.21.4根据阻尼振荡整定公式可知：Kp=1/1.2δs=2.37 Ki=Kp/Ti=Kp/0.3Ts=0.19 Kd=Kp*Td=Kp*0.1Ts=11.7720406080100120140160180200-10-8-6-4-202468x 1012经过经验整定：kp=1.97 Kp=0.08 Kd=0204060801001201401601802000.20.40.60.811.21.43.2延时加入副回路中的整定：TransportDelayTransfer Fcn 1130s+1Transfer Fcn110s+21s +12s+132StepScope 1ScopePID Controller 1PID PID ControllerPID0204060801001201401601802000.10.20.30.40.50.60.70.80.9当Kp=1.1时 Ts=66.3-27.2=39.1 衰减比约为4:1根据阻尼振荡整定公式可知：Kp=1/1.2δs=0.92 Ki=Kp/Ti=Kp/0.3Ts=0.094 Kd=Kp*Td=Kp*0.1Ts=4.3204060801001201401601802000.20.40.60.811.21.4加入主回路后：TransportDelayTransfer Fcn 1130s+1Transfer Fcn110s+21s +12s+132StepScope 1ScopePID Controller 1PID PID ControllerPID频率曲线：Kp=1.3Ts=114.2-47.1=67.10501001502002503000.10.20.30.40.50.60.70.80.9根据阻尼振荡整定公式可知：Kp=1/1.2δs=1.08 Ki=Kp/Ti=Kp/0.3Ts=0.065 Kd=Kp*Td=Kp*0.1Ts=8.7250100150200250300-8-6-4-202468x 1012经过经验整定后：Kp=0.98 Ki=0.055Kd=00501001502002503000.20.40.60.811.21.44.4.1如下图所示，为系统的连接图系统连接图 如图示为画出的系统方框图系统方框图 4.2判断进水阀的气开气关形式答：当进水阀为气关的时候，也就是说执行器通电时，进水阀关闭，系统停止供水，但如果系统出现故障停电的时候，进水阀将会不受控制，水箱高度将会不断上升，可能会导致液位溢出，所以进水阀最好还是选用气关形式。
自动化专业答辩时的问答题
自动化答辩常用的问答题目一、简答题(20分)1. 计算机控制系统一般由哪几个部分组成？计算机控制一般由计算机，Ｉ/O接口电路，通用外部设备和工业生产对象等部分组成2.什么是输入通道？它由哪些部分组成？输入通道是计算机获取外部信息的通道。
主要由信号测量部分，信号调整电路，模拟多路开关，A/D转换器及Ｉ/O接口组成3.独立式按键与行列式键盘各有什么特点？独立式按键的特点：每个按键单独占用一根输入端口线，各键的工作状不会相互影响。
行列式键盘特点：这种键盘由行线和列线组成，按键设置在行，列结构在交叉点上，行列线分别连在按键开关的两端。
行线通过上拉电阻接至正电源，以便无键按下时行线处于高电平状态。
4.什么是数字程序控制？数字程序控制系统由哪4个部分组成？数字程序控制就是计算机根据输入指令和数据，控制生产机械按规定的工作顺序，运动轨迹，运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制。
数字程序控制系统一般由输入装置，输出装置，控制器和插补器4部分组成5.简述在计算机控制系统中，现场参数的测量过程？6.在计算机控制系统中，为什么大功率输入接口需要加入光电隔离器？而光电隔离的输入端和输出端的电源为什么要相互独立？大功率接口电路一般采用电压较高的直流电源在输入开关状态信号时，可能对计算机控制系统带来干扰和破坏，因此，这种类型的开关信号应经光电隔离后才能与计算机相连。
为了保证输入端与输出端在电气上是隔离的，所以两端的电源必须独立、7.什么是输出通道？它由哪几个部分组成？输出通道是外部获取计算机信息的通道。
主要由信号测量部分，信号调整电路，模拟多路开关，D/A转换器及Ｉ/O接口组成8.计算机控制系统的硬件由哪几个主要部分组成？各部分作用是什么？计算机：控制整个生产过程输入输出过程通道：保证计算机和被控对象之间的信息传递和转换外部设备：实现计算机和外界交换信息操作台：计算机用来控制人机对话的纽带测量变送单元：把非电量信号转换成电信号执行机构：控制各个参数的变化过程2. 8位A/D转换器的分辨率为3. 微处理器检查判断A/D4. DAC08325.6. 82557. 7段LED8.9. PID中的P的意思是比例, I的意思是积分，D的意思是微分。