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一、系统建模，二、经典控制与现代控制，三、自动检测，四、过程控制，五、计算机控制，六、微机原理，七、电子技术综合，八、电机控制，九、专业英语名词一、系统建模建模的方法(1)机理建模（微分方程、传递函数、状态空间）原理：根据过程的工艺机理，写出各种有关的平衡方程，由此获得被控对象的数学模型。应用：首要条件是生产过程的机理必须已经为人们充分掌握，并且可以比较确切的加以数学描述。(2)测试建模原理：对过程的输入（包括控制变量与扰动变量）施加一定形式的激励信号，同时记录相关的输入输出数据，再对这些数据进行处理，由此获得对象的动态模型。应用：一般只用于建立输入输出模型，它把研究的工业过程视为一个黑匣子建模的步骤(1)明确模型的目的和要求(2)对系统进行一般语言描述(3)弄清系统中主要因素及其相互关系(4)确定模型的结构(5)估计模型中的参数(6)实验研究(7)必要修改动态建模和静态建模有什么区别动态数学模型是输出变量与输入变量之间随时间变化的动态关系的数学描述静态数学模型则是输出变量与输入变量之间不随时间变化情况下的数学关系前者用于工业设计和最优化等；后者则用于各类自动控制系统的设计与分析，用于工艺设计和操作条件的分析和确定二、经典控制与现代控制稳态与动态稳态：此时系统没有受到任何外来扰动，同时设定值保持不变，因而被控变量也不会随时间变化，整个系统处于稳定平衡的工况。动态：此时系统受到外来扰动的影响或者在改变了设定值后，原来的稳态遭到破坏，系统中各组成部分的输入输出量都相应发生变化，尤其是被控变量也将偏离稳态而随时间变化。控制性能指标评价标准：设定值发生变化或受到扰动后能否再控制器的作用下克服干扰并准确、平稳、快速的稳定下来。衰减比——稳定程度超调量——最大动态偏差余差——反应控制精度调节时间、峰值时间、上升时间——快速性，灵敏性稳定性、可靠性说说pid中p,i,d的作用。P：KC增加能提高控制精度，但会使稳定程度变差I：相当于静态增益无穷大，能消除余差，但使系统稳定性下降（引起相角滞后）D：微分作用的增强（Td增大），从理论上讲使系统的超前作用增强，稳定性得到加强。主要适合于一阶滞后较大的广义对象，如温度、成份等。对于测量噪声较大的对象则需要引入测量信号的平滑滤波判断系统稳定性的几种方法？劳斯判据、奈奎斯特判据、特征根在复平面上分布的情况线性系统以及非线性系统常见的稳定性分析方法线性：劳斯判据、奈奎斯特判据、特征根在复平面上分布的情况非线性：相平面法、描述函数法、李雅普诺夫法内部稳定和外部稳定的区别？内部稳定的系统外部一定稳定;外部稳定的系统不能保证内部稳定稳定裕度的概念（幅值裕度、相位裕度）概念+物理意义幅值裕度GM：当系统的开环相频特性为180度时，系统开环频率特性幅值的倒数物理意义：当系统的开环增益增大为原来的GM倍时，闭环系统将处于临界稳定相位裕度PM：系统开环频率特性为1时，系统开环频率特性的相角与180度的和物理意义：当系统对频率为Wc的信号的相角滞后再增大PM度时，闭环系统将处于临界稳定。方块图和信号流程图的比较，流程图不能用在什么场合不能用在非线性场合，因为方块图中一个非线性环节可以用方块表示，而在信号流图中，每根信号线只能表示线性环节。状态反馈是什么，在工程中有什么应用？状态反馈：是将系统的每一个状态变量乘以相应的反馈系数，然后反馈到输入端与参考输入相加形成的状态反馈控制律。输出反馈：是将系统的输出向量乘以相应的反馈系数，然后反馈到输入端与参考输入相加构成输出反馈律。区别：1、状态反馈是信息系统的一种完全反映；而输出反馈则是系统信息的一部分或不完全的地反映。因而状态反馈能达到的性能，输出反馈则未必能达到。2、状态反馈不改变能控性，可能改变能观性；而输出反馈均不改变能控性和能观性。控制系统能控能观的物理概念能控性和能观性是现代控制理论中两个根本性的概念。它们是系统的两个基本结构特性，揭示了动力学系统关于内部的状态与系统输入、输出之间的关系。能控性指的是控制作用u(t)影响系统状态变量x(t)的能力能观性指的是由系统的输出y(t)反映系统的状态变量x(t)的能力前者回答u(t)能否使x(t)作任意转移的问题；后者则回答能否通过y(t)的量来确定x(t)的问题三、自动监测仪表的精度和等级概念分别表示什么？准确度（也称精度或精确度）：仪表给出接近于真值的响应能力，它是判断仪表测量精确性的主要指标。——用仪表满刻度相对误差略去百分号来确定。准确度等级：根据国家统一划分的准确度等级，选其数值上最接近又比准确度大的准确度等级作为仪表的准确度等级。其数值越小，仪表准确度越高，即测量误差越小。一次仪表、二次仪表都是什么概念？有什么差别？一次仪表：（就地显示仪表）现场仪表的一种。是指安装在现场且直接与工艺介质相接触的仪表。如弹簧管压力表、双金属温度计、双波纹管差压计。热电偶与热电阻不称作仪表，而作为感温元件，所以又称一次元件。二次仪表：（远传式仪表）是仪表示值信号不直接来自工艺介质的各类仪表的总称。二次仪表的仪表示值信号通常由变送器变换成标准信号。二次仪表接受的标准信号一般有三种：①气动信号，0.02～0.10kpa②Ⅱ型电动单元仪表信号0～10mADC。③Ⅲ型电动单元仪表信号受的标准信４～20mADC.也有个别的不用标准信号,一次仪表发出电信呈,二次仪表直接指示,如远传压力表等.二次仪表通常安装在仪表盘上.按安装位置又可分为盘装仪表和架装仪表。温度检测的方法接触式：热电偶、热电阻、玻璃管温度计、压力式温度计、双金属温度计非接触式：全辐射温度计、红外温度计、光电温度计、比色温度计流量监测的方法直接法（也称容积法）&间接法（也称速度法）节流式流量计（孔板，文丘里）、转子流量计、涡街流量计、涡轮流量计、电磁式流量计、超声波流量计、速度式流量计物位检测的方法静压式物位计、浮力式物位计、电容式物位计、超声波物位计、射线式物位计压力检测的方法液体式压力计：单管、U型管（流体静力学原理）弹性式压力计：弹簧管压力表、波纹管差压计（弹性元件受力变形的原理）物性型压力传感器：应变式、压阻式、压电式压力传感器（压力作用下，敏感元件某些物性发生变化）电远传式压力仪表：力平衡式压力变送器、电容式压力变送器0～20mA的一般能否改成两线制两线制种的两线即是信号线又是电源线，而0~20mA不足以供电（应该4~20mA）四、过程控制什么是前馈系统，有哪些应用场合就是直接利用测量到的扰动量去补偿扰动对被控变量的影响。这种方法只能用于扰动量可以测量的场合。介绍一下均匀控制均匀控制是指控制目的而言，它可以如下定义：对于一套控制系统，它能充分利用储罐的缓冲将一个变化剧烈的流量变换成一个变化平缓的流量，这种控制系统称为均匀控制系统。PID参数是怎么整定的？(1)经验法(2)临界比例度法：首先将控制器的积分作用和微分作用除去，对应于某一KC值作小幅度的设定值阶跃扰动以获得临界情况下等幅振荡，可得到临界振荡周期PU和临界比例增益，然后根据经验法计算即可。(3)衰减振荡法：在一些不允许或不能得到临界振荡的地方。(4)响应曲线法串级系统的主、副控制器的设定值是怎么来的？主控制器的设定值应该是根据期望达到的控制目标来手动设定的；副控制器的设定值则是来自于主控制器的输出。~~串级系统的主、副控制器的参数如何整定？Step1:先断开主回路，按单回路方式整定副调节器的PID参数。Step2:在主调节器为“手动”、副回路闭环的情况下，测试得到主回路广义对象的动态特性与相应特征参数。Step3:采用单回路调节参数的工程整定法（如动态响应法），确定主回路的PID参数。串级有几个执行器？副回路设定值从哪里来？一个执行器；副回路的设定值来自于主控制器的输出值。简单说说选择控制系统，并与单回路比较。定义：选择性控制系统：凡是在控制回路中引入了选择器的系统都可以称为选择性控制系统。超驰控制是选择性控制的一种，又称为约束控制。超驰控制特点：被控变量类型不同，通常有两个以上的控制器，主要用于设备软保护。区别：超驰控制（选择控制）有2个被控变量，1个操纵变量；并根据重要性用1个操纵变量控制其中的1个被控变量。控制阀有哪几种特性？流量特性：直线、等百分比、抛物线、快开控制阀选型从保证控制质量的角度，除了选择阀的类型外，还包括(1)阀口径的选择：阀口径的选择是流通能力的正确计算来确定的。(2)确定气开与气关（已有一种保位阀）(3)流量特性选择执行器的两个机构的选择执行机构：气动、电动、智能式调节机构：正作用、反作用五、计算机控制为了提高滤波性能，常采用模拟和数字滤波相结合的方法，请举例说明数字滤波的方法有哪些？答：数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰在有用信号中的比重。算术平均值法：适用于周期性干扰。中位值滤波法，限幅滤波法适用于偶然的脉冲干扰惯性滤波法适用于高频及低频的干扰信号。加权平均值滤波法适用于纯时延较大的被控对象。请解释什么叫“不完全微分”？答：标准的PID控制算式，对于具有高频扰动的生产过程，微分作用响应过于灵敏，容易引起控制过程振荡，降低调节品质。为了克服这一缺点，同时又要使微分作用有效，可以在PID控制输出串联个一阶惯性环节，这样组成了不完全微分控制器。请解释什么叫“外部干扰”和“内部干扰”？答：外部干扰指那些与系统结构无关，而是由外界环境因素决定的；主要是空间电或磁的影响，环境温度，湿度等气候条件等等。内部干扰是由系统结构、制造工艺等决定的；主要有分布电容，电感引起的耦合感应，电磁场辐射感应，长线传输的波反射，多点接地造成的电位差引起的干扰等等。在抗干扰设计中，普遍采用光电耦合器，问光电耦合器在其中具体起什么作用？选择光电耦合器应注意哪两个基本特性？答：起到了抑制共模干扰的作用。就是两根在一起的线上感应的干扰电平相位相同幅度相同。这个时候如果两根线的对地阻抗不同，就会在这两根线上面产生干扰电压差，就会产生干扰现象。但是如果两个电路完全不共地，就可以在另一个线路里面做出平衡度高于前端，干扰电平就不会传导到后端电路了。光耦的作用就是基于这个原理。两个基本特性：带宽？？一般说来，软件一经设计、调试与修改，付诸实用并验证是正确的，则其可靠性要优于硬件。因此，尽量用软件替代硬件功能。这种说法是否正确？为什么？答：不正确。一个系统不受干扰是不可能的，干扰分为外部干扰和内部干扰。软件抗干扰是以CPU的开销为代价的，影响到系统的工作效率和实时性。硬件措施做得恰当，可以将绝多数干扰拒之门外。请解释什么叫“积分饱和”？答：如果执行机构已经到极限位置，仍然不能消除静差时，由于积分作用，尽管PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作，这就叫积分饱和。积分饱和将增加系统的超调量和调整时间。抗积分饱和：(1)当控制器输出达到额定的上、下限值后，切除积分作用，保留比例作用(P)，构成PI-P控制器。这样在偏差减小时，控制器输出能更快脱离上限或下限值；(2)在数字PID控制算法中，采用增量型或速度型算法，每次计算出应调整的增量值Δu或变化速度Δu/Δt，当控制作用量将超过额定上下限值时，则保持在上限值或下限值。这样，一当偏差减小或改变正、负极性时，控制器输出能更快脱离上限值或下限值。简述采样定理，分析它有什么重要意义？答：当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时，即：fs.max=2fmax,则采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息，一般取2.56-4倍的信号最大频率；采样定理又称奈奎斯特定理。采样定理是为了保证可以从采样信号中无失真的恢复出原来的信号。简述软件抗干扰的措施有哪些？答：常用的软件抗干扰技术是数字滤波技术，开关量的软件抗干扰技术，指令冗余技术，软件陷阱技术等。分析PID控制中参数Kp、TI、TD对系统性能的影响。答：Kp增大比例系数Kp一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调，并产生振荡，使系统稳定性变坏。Ti有利于减小超调，减小振荡，是系统更加稳定，但是系统静差的消除将会变慢。TD有