单回路控制系统详解

一、单回路控制系统 1. 画出图示系统的方框图： 2. 一个简单控制系统总的开环增益（放大系数）应是正值还是负值？仪表行业定义的控制器增益与控制系统中定义的控制器的增益在符号上有什么关系？为什么？ 3. 试确定习题 1 中控制器的正反作用。若加热变成冷却，且控制阀由气开变为气关，控制器的正反作用是否需要 4. 什么是对象的控制通道和扰动通道？若它们可用一阶加时滞环节来近似，试述 KP、Kf、τp、τf 对控制系统质量的影响。 5. 已知广义对象的传递函数为1)S(TeKPSτPP，若PPT的比值一定时，TP 大小对控制质量有什么影响？为什么？ 6. 一个简单控制系统的变送器量程变化后，对控制质量有什么影响？举例说明。 7. 试述控制阀流量特性的选择原则，并举例加以说明。 8. 对图示控制系统采用线性控制阀。当负荷 G 增加后，系统的响应趋于非周期函数，而 G 减少时，系统响应震荡加剧，试分析其原因，并设法解决之。 9. 一个简单控制系统中，控制阀口径变化后，对系统质量有何影响？ 10. 已知蒸汽加热器如图所示，该系统热量平衡式为：G1C1(θ 0-θ i)=G2λ (λ为蒸汽的冷凝潜热)。 （1）主要扰动为θ i 时，选择控制阀的流量特性。 （2）主要扰动为 G1 时，选择控制阀的流量特性。 （3）设定值变化时，选择控制阀的流量特性。 11. 一个单比例简单控制系统，增加积分TC G 加热剂 （题 8 图） TT TC θ O G2 题 10 图 蒸汽 G1 C1 θi TT TC 原料 加热剂 气开 (题 1 图) TT TC FC FT 作用后，对系统质量有什么影响？为了保持同样的衰减比，比例度δ 要增加，为什么？ 12. 试写出正微分和反微分单元的传递函数和微分方程；画出它们的阶跃响应，并简述它们的应用场合。 13. 什么叫积分饱和？产生积分饱和的条件是什么？ 14. 采用响应曲线法整定控制器参数，选用单比例控制时，δ =KPτ P/TP×100%,即δ ∝KP，δ ∝τ P/TP,为什么？而选择比例积分控制时，δ =1.44KPτ P/TP×100%，即比例度增加，为什么？ 15. 采用临界比例度法整定控制器参数，在单比例控制时，δ =2δ K(临界比例度)，为什么？ 16. 在一个简单控制系统中，若对象的传递函数为)1T)(1S1)(TS(TKWPVPS，进行控制器参数整定时，应注意什么？ 17. 已知广义对象的传递函数为 1)S(TeKPSτPP，采用比例控制，当系统达到稳定边缘时，KC=KCK，临界周期为TK。问： (1)TK/τ P...