第4 章 1、基本练习题 （1）什么是被控过程的特性？什么是被控过程的数学模型？为什么要研究过程的数学模型？目前研究过程数学模型的主要方法有哪几种？ Q：1）被控过程的特性：被控过程输入量与输出量之间的关系。2）被控过程的数学模型：被控过程的特性的数学描述，即过程输入量与输出量之间定量关系的数学描述。3）研究过程的数学模型的意义：是控制系统设计的基础；是控制器参数确定的重要依据；是仿真或研究、开发新型控制策略的必要条件；是设计与操作生产工艺及设备时的指导；是工业过程故障检测与诊断系统的设计指导。4）主要方法：机理演绎法、试验辨识法、混合法。 （2）响应曲线法辨识过程数学模型时，一般应注意哪些问题？ Q：试验测试前，被控过程应处于相对稳定的工作状态；相同条件下应重复多做几次试验；分别作正、反方向的阶跃输入信号进行试验；每完成一次试验后，应将被控过程恢复到原来的工况并稳定一段时间再做第二次试验；输入的阶跃幅度不能过大也不能过小。 （4）图 4-30 所示液位过程的输入量为 q1，流出量为 q2、q3，液位 h 为被控参数，C 为容量系数，并设 R1、R2、R3 均为线性液阻。要求：1）列写该过程的微分方程组。2）画出该过程框图。3）求该过程的传递函数 G0(s)=H(s)/Q1(s)。 Q：1）微分方程组：1232233d hqqqC dthqRhqR 2)过程框图： 3）传递函数：01231( )( ) /( )11G sH sQ sCsRR （5）某水槽水位阶跃响应的试验记录为： t/s 0 10 20 40 60 80 100 150 200 300 … h/mm 0 9.5 18 33 45 55 63 78 86 95 … 98 其中阶跃扰动量u 为稳态值的10%。 1）画出水位的阶跃响应标幺值曲线。2）若该水位对象用一阶惯性环节近似，试确定其增益K 和时间常数T。 Q：1）阶跃响应标幺值0( )( )( )()98y ty ty ty，图略。 2 ）一阶惯性环节传递函数：00( )1KG sT s，又u=10%*h( ∞ )=9.8 ，放 大 系 数K=()98109.8yu ，时间常数T=100s，是达到新的稳态值的63%所用的时间。 （6）、有一流量对象，当调节阀气压改变 0.01MPa 时，流量的变化如表。 若该对象用一阶惯性环节近似，试确定其传递函数。 解：方法一：作图得，T1=5.2S; 方法二： 4.951.9)-(5.2*1.5)t-(t5.10.2830.6322T 我们用两种方法求平均： 5.302.01.001.0500018002.01.001.0075...
