❶ 儀表閥門反饋裝置的作用。謝謝
你說的反饋是反饋到系統里還是閥門控制的反饋;
反饋到系統里的信號 和系統給回閥門的信號是獨答立的,所以說可以判斷閥門是否開關到位,如果沒有現場閥門的動作就不能保證和系統給閥的動作是一致的。
如果說事閥門控制的反饋,這是閥門內部通過負反饋使閥開到設定位置。
❷ 校正裝置在系統中的連接方式有哪些
按校正裝置在控制系統中的連接方式,可分為串聯校正和並聯校正。
如版果校正裝置(傳遞函數權用 Gc(s)表示)和系統不可變動部分(其傳遞函數用G0(s)表示)按串聯方式相連接,即稱為串聯校正。如果校正裝置連接在系統的一個反饋迴路內,則稱為並聯校正或反饋校正。圖中G1(s)和G2(s)分別表示系統不可變動部分中各部件的傳遞函數。
一般說來,串聯校正比並聯校正簡單。但是串聯校正裝置常有嚴重的增益衰減,因此採用串聯校正往往同時需要引入附加放大器,以提高增益並起隔離作用。對於並聯校正,信號總是從功率較高的點傳輸到功率較低的點,無須引入附加放大器,所需元件數目常比串聯校正為少。在控制系統設計中採用哪種校正,常取決於校正要求、信號性質、系統各點功率、可選用的元件和經濟性等因素。
❸ 自動控制系統採用反饋校正方式,有哪些優點
反饋校正的基本原理是:用反饋校正裝置保衛帶校正系統中對動態性能改善有重大妨礙作用的某些環節,形成一個局部反饋迴路,在局部反饋迴路的開環幅值遠大於1的條件下,局部反饋迴路的特點主要取決於反饋校正裝置;適當選擇反饋校正裝置的形式和參數,可以使已校正系統的性能滿足給定的指標要求。
反饋校正有如下明顯特點。
削弱非線性特性的影響,反饋校正有降低包圍環節非線性特性影響的功能。當系統由線性工作狀態進入非線性工作狀態時,相當於系統的參數發生變化,可以證明,反饋校正可以較弱系統對參數變化的敏感性,因此反饋校正一般情況下也可以削弱非線性特性對系統的影響。
減小系統的時間常數,反饋校正有減小被包圍環節時間常數的功能,這是反饋校正的一個重要特點。
降低對參數變化的敏感性,在控制系統中,減弱參數變化對系統性能的影響,除可用魯棒控制技術外,還可採用反饋校正的方法。以位置反饋包圍慣性環節為例,設置無位置反饋時,慣性環節中的傳遞系數變化,則其相對增量也發生變化。 反饋校正的這一特點是十分重要的。一般來說,系統不可變部分的特性,包括被控對象特性在內,其參數穩定性大都與被控對象自身的因素有關,無法輕易改變;而反饋校正裝置的特性則是由設計者確定的,其參數穩定性取決於選用元部件的質量,若加以精心挑選,可使其特性基本不受工作條件改變的影響,從而降低系統對參數變化的敏感性。 採用反饋校正的控制系統,必然是多環系統。在頻域內精心多換系統的反饋校正,除可採用期望特性綜合法外,也可採用分析法校正。反饋校正裝置傳遞函數的倒數,在主要頻段內近似等於串聯校正裝置的傳遞函數,因此也可利用串聯校正設計方法確定反饋校正的參數。
❹ 常用的電氣校正裝置
控制工程中用得最廣的是電氣校正裝置,它不但可應用於電的控制系統, 而且通過將非電量信號轉換成電量信號,還可應用於非電的控制系統。控制系統 的設計問題常常可以歸結為設計適當類型和適當參數值的校正裝置。校正裝置可 以補償系統不可變動部分(由控制對象、執行機構和量測部件組成的部分)在特 性上的缺陷,使校正後的控制系統能滿足事先要求的性能指標。常用的性能指標 形式可以是時間域的指標,如上升時間、超調量、過渡過程時間等(見過渡過程), 也可以是頻率域的指標,如相角裕量、增益裕量(見相對穩定性)、諧振峰值、 帶寬(見頻率響應)等。 常用的串聯校正裝置有超前校正、滯後校正、滯後-超前校正三種類型。 在許多情況下,它們都是由電阻、電容按不同方式連接成的一些四端網路。各類 校正裝置的特性可用它們的傳遞函數來表示,此外也常採用頻率響應的波德圖來 表示。不同類型的校正裝置對信號產生不同的校正作用,以滿足不同要求的控制 系統在改善特性上的需要。在工業控制系統如溫度控制系統、流量控制系統中, 串聯校正裝置採用有源網路的形式,並且製成通用性的調節器,稱為PID(比例 -積分-微分)調節器,它的校正作用與滯後-超前校正裝置類同。 自動控制原理課程設計 第一章 課程設計的目的及題目 -2- 一、課程設計的目的及題目 1.1 課程設計的目的 1)掌握自動控制原理的時域分析法,根軌跡法,頻域分析法,以及各種補 償(校正)裝置的作用及用法,能夠利用不同的分析法對給定系統進行性能分 析,能根據不同的系統性能指標要求進行合理的系統設計,並調試滿足系統的 指標。 2)學會使用MATLAB 語言及Simulink 動態模擬工具進行系統模擬與調試。 1.2 課程設計的題目 已知單位負反饋系統的開環傳遞函數 0 K ( ) ( 1 0 ) ( 6 0 ) G S S S S ,試用頻率法 設計串聯超前——滯後校正裝置,使(1)輸入速度為 1 r ad s 時,穩態誤差不大 於 1 126 rad 。(2)相位裕度 0 3 0 ,截止頻率為 20 rad s 。(3)放大器的增益不 變。 自動控制原理課程設計 第二章 課程設計的任務及要求 -3- 二、課程設計的任務及要求 2.1 課程設計的任務 設計報告中,根據給定的性能指標選擇合適的校正方式對原系統進行校正 (須寫清楚校正過程),使其滿足工作要求。然後利用MATLAB 對未校正系統和 校正後系統的性能進行比較分析,針對每一問題分析時應寫出程序,輸出結果圖 和結論。最後還應寫出心得體會與參考文獻等。 2.2 課程設計的要求 1)首先,根據給定的性能指標選擇合適的校正方式對原系統進行校正,使 其滿足工作要求。要求程序執行的結果中有校正裝置傳遞函數和校正後系統開環 傳遞函數,校正裝置的參數T, 等的值。 2)利用MATLAB 函數求出校正前與校正後系統的特徵根,並判斷其系統是 否穩定,為什麼? 3)利用MATLAB 作出系統校正前與校正後的單位脈沖響應曲線,單位階躍 響應曲線,單位斜坡響應曲線,分析這三種曲線的關系。求出系統校正前與校正 後的動態性能指標σ%、tr、tp、ts 以及穩態誤差的值,並分析其有何變化。 4)繪制系統校正前與校正後的根軌跡圖,並求其分離點、匯合點及與虛軸 交點的坐標和相應點的增益 K 值,得出系統穩定時增益 K 的變化范圍。繪制系 統校正前與校正後的Nyquist 圖,判斷系統的穩定性,並說明理由。 5)繪制系統校正前與校正後的Bode 圖,計算系統的幅值裕量,相位裕量, 幅值穿越頻率和相位穿越頻率。判斷系統的穩定性,並說明理由。 自動控制原理課程設計
❺ 自控老鳥請進!!!反饋校正問題
具體點
❻ 電力系統自動裝置的作用
電力系統自動裝置的作用是防止電力系統失去穩定、避免電力系統發生大面積停電。
電力系統常見的自動裝置有:
1、發電機自動勵磁-自動調節勵磁。同步發電機為了實現能量的轉換,需要有一個直流磁場而產生這個磁場的直流電流,稱為發電機的勵磁電流。根據勵磁電流的供給方式,凡是從其它電源獲得勵磁電流的發電機,稱為他勵發電機,從發電機本身獲得勵磁電源的,則稱為自勵發電機。
2、電源備自投(BZT)---備用電源自動投入。備自投是備用電源自動投入使用裝置的簡稱,應急照明系統就是一個備自投備自投的電源系統。備用電源自動投入使用裝置通常採用繼電接觸器作為蓄電池自投備的控制。當主電源故障,繼電接觸器控制系統的控制觸頭自動閉合自動將蓄電池與應急照明電路接通。
3、自動重合-自動判斷故障性質,自動合閘。自動重合閘裝置是將因故障跳開後的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。
4、自動准同期---自動調節,實現准同期並列。自動准同期是利用頻差檢查、壓差檢查及恆定導前時間的原理,通過時間程序與邏輯電路,按照一定的控制策略進行綜合而成的,它能圓滿地完成准同期並列的基本要求簡稱AS。
5、還有自動抄表,自動報警,自動切換,自動開啟,自動點火,自動保護,自動滅火,等等。
(6)局部反饋校正裝置的主要作用擴展閱讀:
電力系統中裝設的反事故自動裝置:
①繼電保護裝置:其功能是防止系統故障對電氣設備的損壞,常用來保護線路、母線、發電機、變壓器、電動機等電氣設備。按照產生保護作用的原理,繼電保護裝置分為過電流保護、方向保護、差動保護、距離保護和高頻保護等類型。
②系統安全保護裝置:用以保證電力系統的安全運行,防止出現系統振盪、失步解列、全網性頻率崩潰和電壓崩潰等災害性事故。系統安全保護裝置按功能分為4種形式:
一是屬於備用設備的自動投入,如備用電源自動投入,輸電線路的自動重合閘等;
二是屬於控制受電端功率缺額,如低周波自動減負荷裝置、低電壓自動減負荷裝置、機組低頻自起動裝置等;
三是屬於控制送電端功率過剩,如快速自動切機裝置、快關汽門裝置、電氣制動裝置等;
四是屬於控制系統振盪失步,如系統振盪自動解列裝置、自動並列裝置等。
❼ 全國2007年1月高等教育自學考試 自動控制理論(二)試題 課程代碼:02306
全國2007年1月高等教育自學考試
自動控制理論(二)試題
課程代碼:02306
一、單項選擇題(本大題共15小題,每小題2分,共30分)
在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,請將其代碼填寫在題後的括弧內。錯選、多選或未選均無分。
1.單位拋物線輸入函數r(t)的數學表達式是r(t)=( )
A.at2 B. Rt2
C.t2 D. t2
2.當二階系統特徵方程的根為具有負實部的復數根時,系統的阻尼比為( )
A.ζ<0 B.ζ=0
C.0<ζ<1 D.ζ≥1
3.已知單位反饋控制系統在階躍函數作用下,穩態誤差ess為常數,則此系統為( )
A.0型系統 B.I型系統
C.Ⅱ型系統 D.Ⅲ型系統
4.設某環節的傳遞函數為G(s)= ,當ω=0.5rad/s時,其頻率特性相位移θ(0.5)=
( )
A.- B.-
C. D.
5.超前校正裝置的最大超前相角可趨近( )
A.-90° B.-45°
C.45° D.90°
6.單位階躍函數的拉氏變換是( )
A. B.
C. D.1
7.比例微分控制器中,微分時間常數越大,則系統的( )
A.動態偏差越小 B.動態偏差越大
C.振盪越小 D.過渡過程縮短
8.同一系統,不同輸入信號和輸出信號之間傳遞函數的特徵方程( )
A.相同 B.不同
C.不存在 D.不定
9.2型系統對數幅頻特性的低頻段漸近線斜率為( )
A.-60dB/dec B.-40dB/dec
C.-20dB/dec D.0dB/dec
10.已知某單位負反饋系統的開環傳遞函數為G(s)= ,則相位裕量γ的值為( )
A.30° B.45°
C.60° D.90°
11.設開環傳遞函數為G(s)H(s)= ,其根軌跡漸近線與實軸的交點為( )
A.0 B.-1
C.-2 D.-3
12.在串聯校正中,校正裝置通常( )
A.串聯在前向通道的高能量段 B.串聯在前向通道的低能量段
C.串聯在反饋通道的高能量段 D.串聯在反饋通道的低能量段
13.設某閉環傳遞函數為 ,則其頻帶寬度為( )
A.0~10rad/s B.0~5rad/s
C.0~1rad/s D.0~0.1rad/s
14.若一系統的特徵方程式為(s+1)2(s-2)2+3=0,則此系統是( )
A.穩定的 B.臨界穩定的
C.不穩定的 D.條件穩定的
15.設系統的狀態空間描述為 = ,y=[0 1]x,則該系統為( )
A.狀態可控且可觀測 B.狀態可控但不可觀測
C.狀態不可控且不可觀測 D.狀態不可控但可觀測
二、填空題(本大題共10小題,每小題1分,共10分)
請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。
16.從控制系統穩定性要求來看,系統一般是具有_______________反饋形式的系統。
17.慣性環節G(s)= 的對數幅頻漸近特性在高頻段范圍內是一條斜率為-20dB/dec,且與ω軸相交於ω=_______________的漸近線。
18.二階閉環控制系統穩定的充分必要條件是該系統的特徵多項式的系數_____________。
19.根軌跡的分支數等於_______________。
20.狀態空間表達式既能描述系統的外部行為,又能描述系統的_______________。
21.正弦函數sinωt的拉氏變換為_______________。
22.就線性和非線性而言,實際的自動控制系統的數學模型應該是_______________的。
23.單位脈沖函數又稱為δ函數,它的數學表達式是_______________。
24.若線性定常系統輸入端作用一個正弦信號,則系統的_______________輸出也為正弦信號,且頻率與輸入信號相同。
25.就相角而言,PI調節器是一種_______________校正裝置。
三、名詞解釋題(本大題共4小題,每小題3分,共12分)
26.自動控制系統
27.二階系統的臨界阻尼狀態
28.截止頻率ωb
29.狀態可控
四、問答題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)
30.在繪制對數坐標圖時,總是要把開環傳遞函數的形式先改寫成標准因子相乘的形式,為什麼?
31.設系統的奈奎斯特圖如題31圖所示,試判別閉環系統的穩定性,並簡要說明原因。
P-表示開環傳遞函數中右半S平面的極點數
32.在發電機勵磁控制系統的勵磁方式中,晶閘管靜止自勵方式的特點是什麼?
33.用傳遞函數來分析,為什麼局部反饋校正能改變系統的性能?
五、計算題(本大題共3小題,第34小題8分,第35、36小題每小題10分,共28分)
34.彈簧—質量—阻尼器系統如題34圖所示。圖中,M—重塊的質量,f—阻尼系數,K—彈簧系數,L(t)—重塊的位移,P(t)—加在系統上的外力。求系統輸出/輸入的傳遞函數 。
35.設控制系統的方框圖如題35圖所示,當輸入信號r1(t)=1(t),r2(t)=2t同時作用時,試計算系統的穩態誤差essr。
36.設某系統方框圖如題36圖所示,若系統以ωn=2rad/s的頻率作等幅振盪,試確定等幅振盪時的參數k與a的值。
❽ 滯後校正裝置是如何改善系統性能的
超前校正的是來利用超前校源正網路的相位超前特性來增大系統的相位裕量,以達到改善系統瞬態響應的目的。為此,要求校正網路最大的相位超前角出現在系統的截止頻率(剪切頻率)處。由於RC組成的超前網路具有衰減特性,因此,應採用帶放大器的無源網。
❾ 全國2006年10月高等教育自學考試 自動控制理論(二)試題 答案 課程代碼:02306
全國2006年10月高等教育自學考試
自動控制理論(二)試題
課程代碼:02306
一、單項選擇題(本大題共15小題,每小題2分,共30分)
在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,請將其代碼填寫在題後的括弧內。錯選、多選或未選均無分。
1.控制系統中,基本環節的劃分,是根據( )
A.元件或設備的形式 B.系統的物理結構
C.環節的連接方式 D.環節的數學模型
2.單位斜坡函數r(t)的數學表達式是r(t)=( )
A.a2t B.t2
C.t D.vt
3.在實際中很少單獨使用的校正方式是( )
A.串聯校正 B.並聯校正
C.局部反饋校正 D.前饋校正
4.滯後校正裝置的最大滯後相角可趨近( )
A.-90° B.-45°
C.45° D.90°
5.若受控對象存在較大的延遲和慣性,效果較好的控制方式是( )
A.比例控制 B.積分控制
C.比例微分控制 D.比例積分控制
6.當二階系統的根分布在根平面的虛軸上時,系統的阻尼比 為( )
A. <0 B. =0
C.0< <1 D. ≥1
7.設二階振盪環節的傳遞函數G(s)= ,則其對數幅頻特性漸近線的轉角頻率為( )
A.2rad/s B.4rad/s
C.8rad/s D.16rad/s
8.設某環節頻率特性為G(j ) ,當 ,其頻率特性相位移 為( )
A.-180° B.-90°
C.0° D.45°
9.控制系統的穩態誤差ess反映了系統的( )
A.穩態控制精度 B.相對穩定性
C.快速性 D.平穩性
10.已知單位負反饋控制系統的開環傳遞函數為 ,該系統閉環系統是
( )
A.穩定的 B.條件穩定的
C.臨界穩定的 D.不穩定的
11.系統的開環傳遞函數為 ,當T=1s時,系統的相位裕量為( )
A.30° B.45°
C.60° D.90°
12.開環傳遞函數為 ,其根軌跡的起點為( )
A.0,-3 B.-1,-2
C.0,-6 D.-2,-4
13.設系統 = ,則該系統( )
A.狀態可控且可觀測 B.狀態可控但不可觀測
C.狀態不可控且不可觀測 D.狀態不可控且可觀測
14.函數 的拉氏變換是( )
A. B.
C. D.
15.設某閉環傳遞函數為 ,則其頻帶寬度為( )
A.0~10 rad/s B.0~1 rad/s
C.0~0.1 rad/s D.0~0.01 rad/s
二、填空題(本大題共10小題,每小題1分,共10分)
請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。
16.常規控制器中放大元件的作用是把_________放大,並為反饋信號提供信號源。
17.響應曲線達到過調量的________所需的時間,稱為峰值時間tp。
18.若某系統的傳遞函數為G(s),則相應的頻率特性為________。
19.慣性環節G(s)= 的對數幅頻特性為L( )=________。
20.根軌跡與虛軸相交,表明系統的閉環特徵方程根中有________。
21.狀態變數是確立動力學系統狀態的________。
22.從相位考慮,PD調節器是一種________校正裝置。
23.多個環節的並聯連接,其等效傳遞函數等於各環節傳遞函數的________。
24.遲延環節的極坐標圖為一個________。
25.伯德圖分中頻段、高頻段和低頻段,低頻段能夠反應系統的穩態性能,中頻段能夠反映系統的________性能,高頻段主要反映系統抗干擾的能力。
三、名詞解釋題(本大題共4小題,每小題3分,共12分)
26.非線性控制系統
27.系統完全可觀測
28.閉環極點
29.頻帶寬度
四、問答題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)
30.頻率特性圖解分析方法中採用對數坐標有何優點?
31.設系統的奈奎斯特圖分別如下所示,試判斷各系統的穩定性,並簡要說明原因。
32.發電機勵磁控制系統中,通常有哪三種典型的勵磁方式?
33.滯後校正裝置是如何改善系統性能的?
五、計算題(本大題共3小題,第34小題8分,第35、36小題每小題10分,共28分)
34.RLC電路如題34圖所示,試寫出輸出電壓uo(t)與輸入電壓ui(t)的微分方程。
35.設某負反饋系統的前向通道與反饋通道傳遞函數分別為 ,試求系統的空越頻率 及相位裕量 。
36.設控制系統的方塊圖如題36圖所示,當輸入信號為r1(t)= 2(t),r2(t)=3t同時作用時,試計算系統的穩態誤差essr。