衡状态的能力称为有自衡能力,这种对象称为有自衡能力的被控对象。
17.前馈控制适用于什么场合?
答案:前馈控制是按扰动而进行控制的,因此,前馈控制常用于的场合:
a) 一是扰动必须可测,否则无法实施控制; b)
二是必须经常有比较显著和比较频繁的扰动,否则无此必要。 c)
三是存在对被控参数影响较大且不易直接控制的扰动。
18.分别说明比例、积分、微分控制对控制系统的
作用。
答案:比例控制影响系统的动态特性和系统的稳定性;积分控制的作用是可以消除系统余差;微分控制可以提高系统的响应速度,克服对象容量滞后的影响。
19.前馈控制适用于什么样的场合?
前馈控制是按扰动而进行控制的,因此,前馈控制常用于以下场合:1) 扰动必须是可测的,否则无法实施控制;2) 必须经常有比较明显和频繁的扰动,否则没有必要;3) 存在对被控参数较大而且不易直接控制的扰动。
20.为什么前馈控制常与反馈控制构成前馈—反
馈控制系统?
答案:前馈控制是一种补偿控制。一般来讲,前馈控制无法全部补偿扰动对被控变量所产生的影响。因此,单纯的前馈控制系统在应用中就会带来一定的局限性。为克服这一弊端,前馈控制常与反馈控制联用,构成前馈—反馈控制系统。对最主要的、显著的、频繁的无法直接控制的扰动,由前馈来进行补偿控制;对无法完全补偿的扰动影响,由反馈控制根据其对被控变量所产生的偏差大小来进行控制。
五、 计算题(本题共计15分,包括2小题) 1. (5分)某控制系统用稳定边界法分别整定控
制器参数,已知临界比例度
?k?25%,
Tk?4.5min,试分别确定用
PI和PID
作用时的控制器参数。稳定边界法计算表如
下。
控制参数 控制作用 ? TI TD P 2?k - - 2.20.85PI ?k T- k 1.70.50.13PID ?k Tk Tk 解:
对于PI 控制器查表得:
P?2.2?k?2.2?25%?0.55
TI?0.85Tk?0.85?4.5?3.825
对于PI D控制器查表得:
P?2.2?k?2.2?25%?0.55
TI?0.85Tk?0.85?4.5?3.825 TD?0.13Tk?0.13?4.5?0.585 2. (5分)某控制系统用4:1衰减曲线法分别整
定控制器参数。将积分时间调至最大,微分时间调至最小,对系统施加阶跃信号,经过调节后系统的衰减比为4:1,此时记录下来的比例
度?s?56%和时间参数Ts?5.1min。试
分别确定用PI和PID作用时的控制器参数。4:1衰减曲线整定经验参数表如下。
控制参数 控制作用 ? TI TD P ?s - - PI 1.20. ?5T- s s PID 解:
对于PI 控制器查表得:
0.80.30.11) 由于 I0得
?s Ts Ts ?K??16?4
P?1.2?s?1.2?56%?0.67
K???I0?4?/16?(16?4)/16?0.75②
所以
TI?0.5Tk?0.5?5.1?2.55
对于PI D控制器查表得:
K??K
P?0.8?s?0.8?56%?0.48
Q1maxQ2max①
TI?0.3Tk?0.3?5.1?1.53 TD?0.1Ts?0.1?5.1?0.51
3. (10分)一个流量双闭环比值控制系统如题
5.2图所示。其比值用DDZ-Ⅲ型乘法器实现。
已知Q1maxK?K?Q2max32000?0.75??0.9Q1max26500② 2)
由仪表的比例系数定