华北电力大学自动控制原理讲解讲义(根据2015真题)

本站小编 免费考研网/2016-08-14

一:关于液位控制的,有浮子,阀门,电动机,减速器,让画出结构图,再分析是什么类型的系统。。。。貌似经常见得题目。

知识点:系统建模,自动控制系统的概念及其基本要求,负反馈原理,系统分类
 
  1. 对自控系统的要求
对自控系统的要求用语言叙述就是两句话:
要求输出等于给定输入所要求的期望输出值;
要求输出尽量不受扰动的影响。
恒量一个系统是否完成上述任务,把要求转化成三大性能指标来评价:
    稳定——系统的工作基础;
   快速、平稳——动态过程时间要短,振荡要轻。
    准确——稳定精度要高,误差要小。
2、自动控制系统的概念及其基本要求
自动控制 在没有人直接参与的情况下,利用控制器使被控对象的被控量自动地按预先给定的规律去运行。
自动控制系统 指被控对象和控制装置的总体。这里控制装置是一个广义的名词,主要是指以控制器为核心的一系列附加装置的总和。共同构成控制系统,对被控对象的状态实行自动控制,有时又泛称为控制器或调节器。
自动控制系统
3、负反馈原理  把被控量反送到系统的输入端与给定量进行比较,利用偏差引起控制器产生控制量,以减小或消除偏差。
实现自动控制的基本途径有二:开环和闭环。
实现自动控制的主要原则有三:
    主反馈原则——按被控量偏差实行控制。
    补偿原则——按给定或扰动实行硬调或补偿控制。
    复合控制原则——闭环为主开环为辅的组合控制。
4、重点掌握线性与非线性系统的分类,特别对线性系统的定义、性质、判别方法要准确理解。
线性系统 


非线性系统

仿真题:图为液位控制系统的示意图,试说明其工作原理并绘制系统的方框图。

说明 液位控制系统是一典型的过程
控制系统。控制的任务是:在各种扰动的
作用下尽可能保持液面高度在期望的位置
上。故它属于恒值调节系统。现以水位控
制系统为例分析如下。
解  分析图可以看到:被控量为水位
高度h(而不是水流量Q2或进水流量Q1);
受控对象为水箱;使水位发生变化的主要
原因是用水流量Q2,故它为系统的负载扰动;而进水流量Q1是用以补偿用水流量的改变,使水箱的水位保持在期望的位置上的控制作用;控制进水流量的使由电动机驱动的阀门V1,故电动机-减速器-阀门V1一起构成系统的执行机构;而电动机的供电电压ud取决于电位器动触点与接零点之间的电位差,若记接零点与电位参考点之间的电压为ug,则它便是系统的给定信号,记动触点与电位参考点之间的电压为uf,而ud=ug-uf,故uf为负反馈信号。于是可绘制系统方框图,如图所示。
 

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