1. 自動控制系統
自動控制系統及應用復習題
一、概念知識
1、 恆直控制系統和隨動系統各自主要特點是什麼?
答:恆直控制系統特點是:系統控制量為恆定的常量,而要求系統的被控制量也保持在相對的常量上。
隨動系統的特點是:系統控制量是變化著的(常常還是隨機的)要求被控制量能夠准確、迅速復
現控制量的變化。
2、 組成自動系統的主要原件有哪些?它們各起什麼α作用? 答:(1)被空量:任何控制系統必定有其控制對象,即系統所要操縱的對象,控制對象的輸出是被控量。
(2)給定元件:系統工作時都要加上一定的激力信號,用來生產並可調節系統控制量的元件
(3)檢測元件:為了檢測被控制量,系統需要有檢測元件,檢測元件的精度直接影響系統的精度,
所以應盡可能採用精度高的檢測元件和合理的檢測線路。
(4)比較元件:為了及時反饋信號和控制量進行比較,以便產生偏差信號,因此系統必須有比較元
件。
(5)放大元件:由於偏差信號一般都比較微弱,需要進行變換放在,使它具有足夠的幅值和功率,
因此系統還必須有放大元件。
(6)執行元件:系統需要根據偏差信號對被控制量產生再控製作用,去驅動控制對象,使被控量按
控制要求的變化規律動作,這就要求系統應具有執行元件。
(7)校正元件:為改善系統的控制性能,還需要在系統的偏差信號至被控信號間的前向通道中或反
饋通道中加入校正元件。
3、自動控制系統的控制過渡過程是怎樣的?
答:過渡過程是指系統的被控量C(t)在受到控制量或擾動量作用後由原來的平衡狀態變
化到新的平衡狀態的過程。
4、作為檢測元件自整角機在控制系統中的作用是什麼?
答:在控制系統中,自整角機總是兩個或兩個以上以上組合,這種組合自整角機能將軸上的轉角變換為
電信號或者著將電信號轉變為轉軸的轉角,使機械上互不相聯的兩根或幾根轉軸同步偏轉或旋轉,以實現角度的傳輸、變換和接收。
5、光電(光柵)編碼盤在數控機床中得到廣泛應用,它優缺點是什麼? 答:光電(光柵)編碼盤的優點:沒有觸點磨損,允許轉速高,精度較高。 缺點:結構復雜、價格貴、光源壽命短,、安裝較困難。
6、晶閘管導通角α大小的控制是通過觸發電路實現的,請簡述觸發電路的移動控制過程 答:觸發電路移動控制過程是通過調整電位器RP來實現的;若使RP增大,則電容充電時間常數(Re+RP)
C增大,充電過程減慢,使電容電壓到達峰點電壓的時刻延後,意味著產生脈沖的時刻後延,亦即控制角α增大,整流電路輸出平均電壓Ud減小,反之α減小Ud增大,從而實現移相控制。
7、在具有電阻、電感負載的單相晶管整電路中,下列兩種情況會發生怎樣的後果? (1)若續流二極體斷路
(2)若續流二極體的極性接反 答:(1)若續流二極體斷路。則會出現與未接續流二極體的情況完全一致的輸出電壓波形。
(2)將續流二極體的極性接反,則整流後的直流電壓將直接通過接反的續流二極體,導致續流
二極體、晶閘管等燒毀。而電阻,電感負載上無電流(或只有微小電流)通過不能正常工
作。
8、在控制系統中用比例積分(P1)調節器具有什麼優點?
答:比例積分(P1)調節器是比例調節器和積分調節器的組合,比例調節器能立即響應輸入信號,
加快響應過程;而積分調節器雖然響應過程慢,但卻可通過不斷積分的積累過程來最終消除誤差。比例積分調節器兼顧了二者的優點。
9、SPWM變壓變頻調速系通採用非同步電動機作負載時,是如何調速的?
答:採用非同步電動機作負載時,SPWM變壓變頻調速是分段控制的。基頻以下採取恆磁恆壓頻比控
制方式;基頻以上,採取恆壓弱磁升速控制方式。
10、自動控制系統穩定性的意義是什麼?
答:若系統在初始狀態的影響下,由它所引起的系統時間響應隨著時間的推移,逐漸衰減並趨向於
零(即回到平衡位置)則稱系統為穩定的;反之若在初始狀態影響下,由它所引起的系統的時間響應隨時間的推移而發散(即越來越偏離平衡位置)則稱該系統為不穩定的。
11、系統穩定的充要條件是什麼?
答:穩定系統的特徵根必須全部具有負實部;反之,若特徵根中有一個或一個以上具有正實部時,
則系統必須為不穩定
12、應用勞斯穩定判據對系統的穩定性進行判斷時,其步驟是怎樣的? 答:應用勞斯穩定判據時,分三個步驟進行: 步驟一:列出閉環系統特徵方程為 ansn+ an-1sn-1 +……+ a1s + a0=0
式中an>0各項系數均為實數。檢查各項系數是否都大於零,若都大於零則進行下一步驟;若
某系數小於零或出現缺項便可立即斷定這樣的系統是不穩定的。 步驟二:列定勞斯陳表
陳表的第一行(sn)和第二行(sn-1)依特徵議程式的系數直接排列。從第三行(sn-2)往下按公
式計算。這些公式的規律是:每行的數都是由該行上邊兩行的相關數算得等號右邊的二階行列式中,第二列都是上兩行中第一列的兩個數,第一列是被算數下一列的上兩行的兩個數;等號右邊的分母是上一行的第一列的數。
步驟三:考察陳表中第一列各數的符號:若第一列各數均為正數,則閉環特徵方程所有的根具
有負實部,系統穩定;如果第一列中有負數,則系統不穩定,並且第一列中數值符號的改變次數即等於特徵方程含有正實部根的數目。
13、任何自動控制系統都要進行校正,系統校正的做含意是什麼?
答:一個系統的性能指標總是根據它所要完成的具體任務規定的,一般情況下,幾個性能指標的要
求往往是矛盾的,僅僅依靠調整參數,並不一定能使系統全面的滿足性能指標的要求。此時,可在原有系統中,有目的地增添一些裝置或元件,使系統全面的滿足性能指標的要求。我們把這種在系統中增加新的環節,用以改善系統性能的方法稱為對系統進行校正。
14、校正的實質是什麼?
答:校正的實持在於降變系統的零、極點分部,改變系統頻率特性,或根軌跡的形狀。
15、相位超前校正的作用是什麼?
答:採用相位超前校正後,由於在對數幅頻率特性上有20dB/dec段存在,故加大了系統的穿越頻率
WC、諧振頻率Wt、與截止頻率Wb、其結果是加大了系統寬頻,加快了系統的影響速度;又由
於產生了一定量的相位超前角,以補償原系統中某些元件造成的過大的相角滯後,這就有可能加大系統的相位裕量,結果是增大了系統的相對穩定性。
具有兩個特點:一是始終提供超前相角;二是隨W的減小,幅頻也減小,即低頻衰減特性。故超前網路又稱為高通濾波器。 16、相位滯後校正的作用是什麼?
答:滯後校正的作用是利用它的高頻衰減特性(即負斜率特性)其校正機理並不是相位滯後,相位
滯後的負面影響還應設法降至最小限度,具體方法是使滯後校正的轉角頻率1/βT和1/T均遠離原系統的穿越頻率WC,靠近低頻段即β和T要選的盡可能大些,一般取其時間常數T比原系統的最大時間常數還要大些。這樣即使加入滯後環節,WC附近的相位幾乎沒有什麼變化,響應速度等了幾乎不受影響,這時因低頻段增益的增大而改善系統穩定性能。由於滯後校正的高頻衰減特性會使系統的穿越頻率WC左移,從而使相位裕量增大,改善系統的相對穩定性。 具有兩個特點:一是始終提供滯後相角;二是具有高頻衰減特性,稱為低通濾波器。
17、相位滯後——超前的作用是什麼?
答:相位滯後——超前校正,是滯後校正與超前校正的組合,因此它具有超前校正的提高系統相對
穩定性和響應快速性;同時又具有滯後校正的不影響原有動態性能的前提下,提高系統的開環增益,改善系統的穩定性能,即同時改善系統的動態性能和穩定性能。它具有低頻端和高頻端頻率衰減的特性,故又稱帶通濾波器。
18、PID校正的實質是什麼?
答:相位超前、相位滯後和相位滯後——超前校正環節都是由電阻和電容組成的網路,統稱為無源
校正環節,其本身沒有放大作用,而且輸入阻抗低,輸出阻抗高,屬於無源校正環節。當由運算放大器和電阻、電容組成反饋網路連接而成時,則為有源校正環節,它具有高增益放大作用,而且輸入阻抗高,輸出阻搞低。被廣泛應用於工程式控制制系統中,常常稱其為調節器。
按偏差的比例積分和微分進行控制,可分為比例(P)調節器,比例積分(PI)調節器和比例積分微
分(PID)調節器。
2. 自動化控制的方式有哪些
自動控制的基本形式:開環控制、閉環控制、補償控制。
控制系統的分類.是的反饋分為正反饋和負反饋兩種.控制方式通常可以有開環、閉環和復合控制方式三種.反饋方式就正反饋和負反饋。
自動控制系統是指用一些自動控制裝置,對生產中某些關鍵性參數進行自動控制,使它們在受到外界干擾(擾動)的影響而偏離正常狀態時,能夠被自動地調節而回到工藝所要求的數值范圍內。
生產過程中各種工藝條件不可能是一成不變的。特別是化工生產,大多數是連續性生產,各設備相互關聯,當其中某一設備的工藝條件發生變化時,都可能引起其他設備中某些參數或多或少地波動,偏離了正常的工藝條件。
自動控制系統特點
自動控制能自動調節、檢測、加工的機器設備、儀表,按規定的程序或指令自動進行作業的技術措施。其目的在於增加產量、提高質量、降低成本和勞動強度、保障生產安全等。
自動控制是相對人工控制概念而言的,指的是在沒人參與的情況下,利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預定規律運行。自動控制技術的研究有利於將人類從復雜、危險、繁瑣的勞動環境中解放出來並大大提高控制效率。
自動控制是工程科學的一個分支,它涉及利用反饋原理的對動態系統的自動影響,以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看,它以數學的系統理論為基礎。我們今天稱作自動控制的是二十世紀中葉產生的控制論的一個分支。
3. 想在一個高空作業車的控制裝置中嵌入自動控製程序,你會從以下幾種途
軟體方法
B程序方法
C軟體工程方法
D系統建模方法
4. 污染源自動監控管理辦法的第一章 總 則
第一條為加強污染源監管,實施污染物排放總量控制與排污許可證制度和排污收費制度,預防污染事故,提高環境管理科學化、信息化水平,根據《水污染防治法》、《大氣污染防治法》、《環境雜訊污染防治法》、《水污染防治法實施細則》、《建設項目環境保護管理條例》和《排污費徵收使用管理條例》等有關環境保護法律法規,制定本辦法。
第二條本辦法適用於重點污染源自動監控系統的監督管理。
重點污染源水污染物、大氣污染物和雜訊排放自動監控系統的建設、管理和運行維護,必須遵守本辦法。
第三條本辦法所稱自動監控系統,由自動監控設備和監控中心組成。
自動監控設備是指在污染源現場安裝的用於監控、監測污染物排放的儀器、流量(速)計、污染治理設施運行記錄儀和數據採集傳輸儀等儀器、儀表,是污染防治設施的組成部分。
監控中心是指環境保護部門通過通信傳輸線路與自動監控設備連接用於對重點污染源實施自動監控的計算機軟體和設備等。
第四條自動監控系統經環境保護部門檢查合格並正常運行的,其數據作為環境保護部門進行排污申報核定、排污許可證發放、總量控制、環境統計、排污費徵收和現場環境執法等環境監督管理的依據,並按照有關規定向社會公開。
第五條國家環境保護總局負責指導全國重點污染源自動監控工作,制定有關工作制度和技術規范。
地方環境保護部門根據國家環境保護總局的要求按照統籌規劃、保證重點、兼顧一般、量力而行的原則,確定需要自動監控的重點污染源,制定工作計劃。
第六條環境監察機構負責以下工作:
(一)參與制定工作計劃,並組織實施;
(二)核實自動監控設備的選用、安裝、使用是否符合要求;
(三)對自動監控系統的建設、運行和維護等進行監督檢查;
(四)本行政區域內重點污染源自動監控系統聯網監控管理;
(五)核定自動監控數據,並向同級環境保護部門和上級環境監察機構等聯網報送;
(六)對不按照規定建立或者擅自拆除、閑置、關閉及不正常使用自動監控系統的排污單位提出依法處罰的意見。
第七條環境監測機構負責以下工作:
(一)指導自動監控設備的選用、安裝和使用;
(二)對自動監控設備進行定期比對監測,提出自動監控數據有效性的意見。
第八條環境信息機構負責以下工作:
(一)指導自動監控系統的軟體開發;
(二)指導自動監控系統的聯網,核實自動監控系統的聯網是否符合國家環境保護總局制定的技術規范;
(三)協助環境監察機構對自動監控系統的聯網運行進行維護管理。
第九條任何單位和個人都有保護自動監控系統的義務,並有權對閑置、拆除、破壞以及擅自改動自動監控系統參數和數據等不正常使用自動監控系統的行為進行舉報。
5. 限電自動控制器
溫州秦佳電氣生產限電自動控制器(聯系人:程經理,聯系電話:158へ68713869)
一、技術參數:
A、工作電壓:AC220V,50HZ
B、使用環境溫度:40℃-5℃
C、額定電流與/功率:0.5A/110W,1A/220W,2A/440W,3A/660W,5A/1100W,6A/1320W,10A/2200W,15A/3300W,20A/4400W,
二、可以根據用戶需要其它規格的「限電自動控制器」生產。
三、用途
可用於賓館、學生寢室、工廠宿舍和建築工地民用房以及規定的使用功率場所的用電自動控制。主要是限制非法使用阻性負載功率電熱設備,(如電爐、熱得快)等,對於計算機、電風扇、普通儀器、電視機、白熾燈、電子日光燈等的使用沒有影響(總功率不要超過標稱功率)。從而起到限制浪費用電作用,特別是限制線路過電流發熱引起火災是輔助消除安全隱患的作用。
四、接線方式:(以標准導軌安裝,和小型斷路器一樣)
電源輸入端:N為零線,L1為相線,負載輸出端:N為零線,L2為相線。
五、過載的處理方法:
A、如果實際負載電流超過了額定電流且時間在1-10秒鍾內(可以調節),則限電控制器自動斷開負載電源,過載保護指示紅燈自動點亮。
B、過載的處理:先處理過載的負載電源(拔掉違規使用的用電器),達到限電自動控制器額定電流時,限電自動控制器將自動檢測負載功率低於標稱負載功率時,在1-40秒內(可以調節)時間綠色指示燈自動點亮,可以自動恢復正常運行供電使用,否則控制器自動連續跳閘不能正常使用,
六:節能
比如一個宿舍一天違規使用2-3小時的700-1000W電熱設備,以0.5元/度的計算,一年可以節省500元的電費,
七、具體安裝位置:輸入線請接在電源總開關和漏電開關後面
6. 樓宇自動控制有哪些規范標准
系統設計規范與依據
-建築智能化系統工程設計管理暫行規定(建設部1997-290)
-建築電氣設計規范(JCJ/T16-92)
-智能建築設計標准(DBJ-08-47-95)
-採暖通風與空氣調節設計規范(GBJ19-87)
-建築設計防火規范(GB50045-95)
-電氣裝置工程施工及驗收規范(GBJ232-82)
-招標文件要求的相關條例及規范
-業主提供的招標文件和設計圖紙
一般就這些,基本上都是電氣的標准
7. 公司規定自動控制全系統安全聯鎖裝置進行有效性測試間隔時間不超過多少天
摘要 公司規定自動控制全系統安全聯鎖裝置進行有效性測試間隔時間不超過多少天
8. 監控設備管理制度
為保證公司監控信息系統的正常有序的運行,特製定本管理制度。
第一章 值班監看制度
一、廠區監控系統由中控室負責監控,由運行部負責監督檢查中控 室的工作。
二、中控人員負責作好廠區監控范圍內的工作,並作好當班的資料記錄,發現異常情況必須及時向上級匯報。
三、嚴格按規定操作步驟進行操作,密切注意監控設備運行狀況,保證監控設備安全有序,不得無故中斷監控,刪除監控資料。
四、監控用的計算機不得做與監控工作無關的事情。
五、認真學習監控的操作規程,維護和保養好監控設施。保持圖像信息畫面清晰,保證系統正常運行。
六、負責中控室的衛生清潔,保持室內乾燥,設備、布線排列整齊。
七、嚴禁非中控人員進入中控室。
八、未經允許不得隨意代班、調班。當班時不得擅自脫崗,嚴禁看報刊雜志,聽收音機、打私人電話等與其工作無關的事情。
九、每天下午5點之前向運行部辦公室匯報當天的監控情況。
9. 自動控制系統性能常用的方法
是一常量,控制被控制量等於該常量. 跟隨控制:參據量是預先未知的隨時間變化的任意時間函數,要求被控制量以盡可能小的誤差跟隨參據量的變化. 程
10. 自動化控制系統 是怎麼定義的
自動控制系統(automatic control systems)是實現自動化的主要手段,簡稱自控系統,是在無人直接參與下可使生產過程或其他過程按期望規律或預定程序進行的控制系統。
一、自控系統的構成:
自動控制系統主要由:控制器,被控對象,執行機構和變送器四個環節組成。
二、自控系統的分類:
1、按控制原理的不同,自動控制系統分為開環控制系統和閉環控制系統。
1)、開環控制系統
在開環控制系統中,系統輸出只受輸入的控制,控制精度和抑制干擾的特性都比較差。開環控制系統中,基於按時序進行邏輯控制的稱為順序控制系統;由順序控制裝置、檢測元件、執行機構和被控工業對象所組成。主要應用於機械、化工、物料裝卸運輸等過程的控制以及機械手和生產自動線。
2)、閉環控制系統
閉環控制系統是建立在反饋原理基礎之上的,利用輸出量同期望值的偏差對系統進行控制,可獲得比較好的控制性能。閉環控制系統又稱反饋控制系統。
2、按給定信號分類,自動控制系統可分為恆值控制系統、隨動控制系統和程序控制系統。
1)、恆值控制系統
給定值不變,要求系統輸出量以一定的精度接近給定希望值的系統。如生產過程中的溫度、壓力、流量、液位高度、電動機轉速等自動控制系統屬於恆值系統。
2)、隨動控制系統
給定值按未知時間函數變化,要求輸出跟隨給定值的變化。如跟隨衛星的雷達天線系統。
3)、程序控制系統
給定值按一定時間函數變化。如程式控制機床。
三、自控系統的應用:
自動控制系統已被廣泛應用於人類社會的各個領域。
在工業方面,對於冶金、化工、機械製造等生產過程中遇到的各種物理量,包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等,都有相應的控制系統。在此基礎上通過採用數字計算機還建立起了控制性能更好和自動化程度更高的數字控制系統,以及具有控制與管理雙重功能的過程式控制制系統。在農業方面的應用包括水位自動控制系統、農業機械的自動操作系統等。
在軍事技術方面,自動控制的應用實例有各種類型的伺服系統、火力控制系統、制導與控制系統等。在航天、航空和航海方面,除了各種形式的控制系統外,應用的領域還包括導航系統、遙控系統和各種模擬器。
此外,在辦公室自動化、圖書管理 、交通 管 理乃至日常家務方面,自動控制技術也都有著實際的應用。隨著控制理論和控制技術的發展,自動控制系統的應用領域還在不斷擴大,幾乎涉及生物、醫學、生態、經濟、社會等所有領域。