发布时间 : 星期一 文章过程控制作业答案更新完毕开始阅读8363f5fceefdc8d377ee320a
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 y 0
30 60 90 120 150 180 210 240 270 300330t
2) 切线法： 找拐点： t(s) y △y t(s) y △y
0 0 180 0.485 0.055 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 0.02 0.045 0.02 0.025 195 210 0.54 0.595 0.05 0.055 0.065 0.090 0.135 0.175 0.233 0.285 0.330 0.379 0.430 0.02 225 0.025 0.045 0.04 240 255 270 0.058 0.052 0.045 0.049 0.051 285 300 315 330 340 0.650 0.710 0.780 0.830 0.885 0.951 0.980 0.998 0.999 0.055 0.060 0.06 0.05 0.055 y(?)?y(0)?1 ?u??80T?210?80?130(s)k? G(s)?1e?80s
130s?1 3) 两点法：
y(t1)?y(t1)y(?)
y(t2)y*(t2)?0.63??y(t2)y(?)y*(t1)?0.39?
t1?153.5(s)t2?220(s)
得：
T?2(t2?t1)?133??2t1?t2?86 ∴ G(s)?1e?86s
133s?12-18求下列所示各系统输出Y(z)的表达式。 a)
R(s) G1(s)H1(s) G2(s) Y(s) 解：Y(z)? b)
G2(z)G1R(z)
1?G1H(z)G2(z)N(s)R(s) G2(s)H1(s) Y(s)
H2(s) 解：1）在R(s)作用下： ?2(z)?G2(z)?2(z)R(z)G2(z)R(z)? YR(z)?
1?H1G2(z)1?H2(z)?2(z)1?H1G2(z)?H2(z)G2(z) 2）在N(s)的作用下： YN(z)?G2N(z)
1?H1G2(z)?G2?z)H1(z? 3）总解：
Y(z)?YR(z)?YN(z)?c)
G2(z)R(z)?G2N(z)
??1?H1G2(z)?G2z)H1(zN(s)Gk(s)R(s) D(s) D2(s)1 G2(s) G1(s) Y(s)
解：
1）在R(s)作用下：
YR(z)?D1(z)GkG1G2(z)[R(z)?YR(z)]?D2(z)GkG1G2(z)R(z)
YR(z)?[D1(z)?D2(z)]GkG1G2(z)R(z)1?D1(z)GkG1G2(z)
2）在N(s)作用下：
YN(z)?NG2(z)?GkG1G2(z)D1(z)YN(z)
YN(z)?NG2(z)1?D1(z)GkG1G2(z)
3) 总输出：
Y(z)?YR(z)?YN(z)?第四章：
4-2试确定题图4-1中各系统调节器的正反作用方式。设燃料调节阀为气开式，给水调节阀为气关式。
[D1(z)?D2(z)]GkG1G2(z)NG2(z)R(z)?
1?D1(z)GkG1G2(z)1?D1(z)GkG1G2(z)θСθTθ物料LTLC蒸汽给水燃料（b）（a）题图4-1 控制系统（a）加热炉温度控制系统 （b）锅炉汽包液位控制系统
解：（a）对加热调节控制系统，依题意采用气开式，当偏差越大，输出控制量越大，（即e↗——u↗——阀气开）而阀打开，燃料才加大，通常应关闭，则输出为反作用。
（a） (b) 即调节器为正作用，如图（b）。
(b) 对给水阀调节器系统，已知给水阀为气关式，水位低，输出需u越小，水位高，输出需u越大，增小流量，阀开度增小，4-3某电动比例调节器的测量范围为100～200℃，其输出为0～10mA。当温度从140℃变化到160℃时，测得调节器的输出从3mA变化到7mA.试求该调节器比例带。 解：由u?1?e?Kpe
160?1401?
200?10057?32 u??
10?05e15 比例度： ?u????0.5 则：比例带 50%
u52 输入无量纲：e?4-4 PI调节器有什么特点?为什么加入积分作用可以消除静差? 解：1）特点：
PI调节器为比例加积分，比例放大可提高响应，积分是对误差的积分，可消除微量静差，如式（1）表示： u?Kp(e(t)?1edt) （1） ?TI PI调节器引入积分动作可消除静差，却降低了原系统的稳定性，将会消弱控制系统的动态品质。
在比例带不变的情况下，减少积分时间常数T将会使控制稳定性降低，振荡加剧，调节过程加快，振荡频率升高。 2) 根据积分控制输出，只有当被调节量偏差e为零时，I调节器输出才会为保持不变。 4-5 某温度控制系统方框图如题图4-2，其中KI=5.4，KD=0.8／5.4，T1=5min。 (1) 作出积分速度So分别为0.21和0.92时，△D=10的系统阶跃响应θ(t)； (2) 作出相应的△r=2的设定值阶跃响应；
(3) 分析调节器积分速度S。对设定值阶跃响应和扰动阶跃响应的影响； (4) 比较比例控制系统、积分控制系统各自的特点。
KDr_S0SK1T1S?1θ题图4-2 温度控制系统方案
解： 1）当：S0=0.21 △D=10 D(s)
?10 阶跃输入，令R=0输入； sK10.85.4?sT1s?1KDK1S?(s)0.16s5.4???2?2
K1S0(T1s?1)S?K1S05s?s?5.4S0s?0.2s?1.08S0D(s)1??T1s?1SKD
?(s)?
0.16s101.60.4656??s2?0.2s?1.08S0s0.4656(s?0.1)2?0.4656210 阶跃输入，令R=0输入； s
??(t)?3.436e?0.1tsin(0.4656t) 当 S0=0.92 △D=10 D(s)?
?(s)?0.16s101.60.992??s2?0.2s?1.08?0.92s0.992(s?0.1)2?0.9922 1.613
??(t)?1.613e?0.1tsin(0.992t) 3.436 t t
S0=0.21 S0=0.92 2) 假设输入△r=2,噪声输入△D=0；
S0K1?K1S0ST1s?1?(s)??
SK1R(s)(T1s?1)S?K1S01??0T1s?1S