掌握自动控制系统常识

5.掌握自动控制系统常识

【考点1】自动控制系统基本概念

①典型反馈控制系统的原理框图如下。

②偏差信号指控制输入信号与主反馈信号之差。误差信号是指系统输出量的实际值与希望值之差。扰动信号是指除控制信号之外，对系统的输出有影响的信号。

典型考题

1．将偏差信号变换为适合控制器执行的信号的环节是(　)。

A．放大变换环节　　B．校正装置　　C．反馈环节　　D．给定环节

答案:A

解析:放大变换环节是将偏差信号变换为适合控制器执行的信号;校正装置是为改善系统动态和静态特性而附加的装置;反馈环节是用来测量被控量的实际值，并经过信号处理，转换为与被控量有一定函数关系，且与输入信号为同一物理量的信号;给定环节是产生输入控制信号的装置。

【考点2】开、闭环及复合控制系统

①控制系统按其结构可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。开环控制系统结构简单、稳定性好，但不能自动补偿扰动对输出量的影响。当系统扰动量产生的偏差可以预先进行补偿或影响不大时，采用开环系统控制是有利的。当扰动量无法预计或控制系统的精度达不到预期要求时，则采用闭环控制。闭环控制系统的突出优点是利用偏差来纠正偏差，但闭环系统的结构比较复杂，且控制精度不易保证。当生产机构对自动控制系统提出很高的要求时，应采用复合控制系统。

②自动调节系统的组成一般都是用方框图来表示。方框图有四种基本符号:信号线、引出点、比较点、方块。任何一种复杂的方框图都是由串联、并联、反馈这三种基本形式组成的。

典型考题

［2007年真题］自动控制系统中，一般都采用方框图来表示其系统的组成，方框图中除有基本符号方块外，还有(　)。

A．信号线　　B．引入点　　C．引出点　　D．比较点

答案:ACD

解析:自动控制系统方框图中有四种基本符号:信号线、引出点、比较点、方块。

【考点3】自动控制系统的性能指标

自动控制系统的评价指标有:稳定性(稳)、稳态精度(准)和动态过程(好)。稳定性是对所有自动控制系统的基本要求。

【考点4】自动控制系统的类型

典型考题

1．［2007年真题］在工艺生产中，给定值按照一个已知函数关系在随着时间变化的自动调节系统为(　)。

A．定值调节系统　　B．程序调节系统

B．随动调节系统　　D．自动跟踪调节系统

答案:B

解析:定值调节系统的给定值不变。程序调节系统的给定值不断变化，是一个已知的时间函数。随动调节系统(又称自动跟踪调节系统)的给定值在不断变化，不一定是已知的时间函数。

2．自动控制系统按信号流向划分为(　)。

A．开环控制系统　　B．闭环控制系统　　C．程序控制系统　　D．连续系统

答案:AB

解析:自动控制系统按信号流向划分为开环控制系统和闭环控制系统;按系统输入信号划分为程序控制系统、恒值调节系统和随动系统;按信号连续性划分为连续系统和离散系统。

3．用模拟控制装置对生产过程进行调节控制的系统通常称为(　)。

A．常规调节系统　　B．程序调节系统　　C．简单调节系统　　D．计算机调节系统

答案:A

解析:自动控制系统按给定值的不同可分为定值调节系统、程序(顺序)调节系统、随动调节系统(又称自动跟踪调节系统);按自动化工具不同分为常规调节系统、计算机调节系统;按调节参数多少分为简单调节系统、复杂调节系统。用模拟控制装置对生产过程进行调节控制的系统通常称为常规调节系统。

4．串级控制系统主回路一般包括(　)。

A.执行机构　　　　B.副回路等效环节

C.副测量变送器　　D.主变量测量变送器

答案:BD

解析:串级控制系统主回路一般包括副回路等效环节、主变量测量变送器。

5．［2008年真题］用模拟控制装置对生产过程进行调节控制的系统为(　)。

A．PC机控制系统　　　B．微机控制系统

C．计算机调节系统　　D．常规过程控制系统

答案:D

解析:自动控制系统按给定值的不同可分为定值调节系统、程序调节系统、随动调节系统;按自动化工具不同分为常规调节系统、计算机调节系统;按调节参数多少分为简单调节系统、复杂调节系统。用模拟控制装置对生产过程进行调节控制的系统常称为常规调节系统。

6．［2008年真题］自动控制系统中，单闭环比值控制系统的特点有(　)。

A．两种物料流量的比值计算较为精确

B．主流量出现大的扰动时，副流量的调节会出现较大偏差

C．适用于动态比值有严格要求的化学反应

D．实施方便，应用广泛

答案:AB

解析:单闭环比值控制系统的两种物料流量的比值较为精确，实施方便，得到广泛应用，但是在主流量出现大的扰动或负荷频繁波动时，副流量相对于控制器的给定值会出现较大的偏差，不适合用于严格要求动态比值的化学反应。

【考点5】计算机控制系统

①典型的计算机控制系统由被控对象、传感变送器、执行器和计算机系统组成。计算机系统的核心是处理器。计算机系统一般都包含有数/模(D/A)及模/数(A/D)转换器。

②计算机控制系统由广义对象(被控对象+传感变送器+执行器)和计算机系统两部分组成，而计算机系统又包括硬件和软件两部分。

③通常根据计算机参与控制的方式、特点以及系统的结构，将计算机控制系统分为以下四种类型:数据采集系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统。