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第1章绪论
11什么是过程计算机控制系统?它由哪几部分组成?通过具体示例说明。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控制的系统,它综合了计算机过程控制和生产工艺过程。例如温度控制系统。
12计算机控制工业生产过程有哪些种类型?答:计算机控制工业生产过程一般有五种类型:操作指导控制系统;直接数字控制系统;监督控制系统;集散控制系统;现场总线控制系统。
13计算机控制系统的硬件一般有哪几大主要组成部分?各部分是怎样互相联系的?其中过程通道有几种基本类型?它们在系统中起什么作用?答:计算机控制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:AD通道把模拟信号转换成数字信号后再输入;
fDI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:DA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。14直接数字控制系统的硬件由哪几部分组成?
答:直接数字控制系统的硬件主要有计算机(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。
15数字PID控制算法有几种形式?各有什么特点?答:数字PID控制算法有位置式、增量式、速度式三种形式。PID位置式根
据偏差计算阀门的位置,PID增量式根据偏差计算阀门的变化;PID速
度式根据偏差变化程度计算阀门的变化。16试推导计算机控制系统PI控制算法的位置式、增量式和速度式。
答:模拟PI控制算法为
ut

k
p
et

1TI
t
etdt
0
其中,kp比例增益
TI积分时间常数
t
k
在采样周期相当短暂时,用矩形法近似代替积分项etdtTei,
0
i0
f其中T为采样周期,k为采样序号。
PI位置式算法为:
k
ukkpekkIeiuxi0
PI增量式算法为:
ukkpekkIek
PI速度式算法为:
vkukkpekkIek
T
T
T
其中,ux偏差(它是初始阀门位置)
uk第k次输出的偏差校正值
ek第k次采样值的偏差校正值
17试推导计算机控制系统PD控制算法的位置式、增量式和速度式。
答:模拟PD控制算法为
det
utkpetTD
dt
其中,kp比例增益
TD微分时间常数
在采样周期相当短暂时,用后向差分法近似代替微分项
detekek1,其中T为采样周期,k为采样序号。
dt
T
PD位置式算r
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