热工控制考试.docx

热工控制考试在电站生产领域,自动化(自动控制)包含的内容有哪些?生产自动化范畴:数据采集与管理;回路控制;顺序控制及联锁保护。管理自动化范畴:办公自动化系统;设备管理系统。电站自动化的发展经历了几个阶段,各阶段的特点是什么?第一阶段:人工操作,劳动力密集型;(50年代)第二阶段:关键生产环节自动化,仪表密集型;(60、70年代)第三阶段:机、炉、电整体自动化,信息密集型;(80、90年代)第四阶段:企业级综合自动化,知识密集型。 (90年代后期至今)比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。闭环控制系统特点:将被控制量的测量值与给定值进行比较;自动修正被控制量出现的偏差,控制精度高;配备测量变送装置;克服扰动的能力强。开环控制系统特点:被控制量的测量值与给定值不再进行比较;结构简单,成本低廉;不设置测量变送装置;克服扰动的能力差。定性判断自动控制系统性能的指标有哪些?它们之间的关系是什么?稳定性、准确性、快速性。对于同一个控制系统,其稳、准、快三方面之间是相互制约的。如果提高了系统的快速性,往往会引起系统的动荡,动态偏差增大;改善了平稳性,过度过程又相对缓慢。定性描述下面4条曲线的性能特点,给出其衰减答:w过度过程平稳,但响应速度慢,快速性差;绿线、红线——"<\,绿线,响应速度快,但动态偏差较大,准确性差,红线,响应速度适中,动态偏差较小,综合性能较好;紫线一一尸响应速度很快,但引起系统等幅震荡,动态偏差增大,准确性差。在热工控制系统中,影响对象动态特性的特征参数主要有哪三个?容量系数,衡量对象储存物质(能量)能力的特征参数;阻力系数,衡量物质(能量)在传输过程中遇到阻力大小的特征参数;传递迟延,物质(能量)在传输过程因传输距离的存在而产生的响应滞后现象。纯迟延与容积迟延在表现形式上有什么差别,容积迟延通常出现在什么类型的热工对象上?纯迟延物质(能量)在传输过程因距离的存在而产生的响应滞后现象;容积迟延一一由于容积的增加而产生的容积滞后现象。建立热工对象数学模型的方法有哪些?请简要说明。机理建模,根据对象或生产过程遵循的物理或化学规律,列写平衡方程及反映流体流动、传热、传质等基本规律的运动方程,从中获得数学模型;试验建模,根据过程的输入输出实测数据进行某种数学处理后得到模型。该方法通常只用于建输入/输出模型,建模过程不需要深入掌握系统内部机理。了解由阶跃响应曲线求取被控对象数学模型的方法、步骤及注意事项,能对切线法、两点法做简单的区分。方法:试验建模;步骤:施加扰动记录数据分析曲线注意事项:试验前系统处于需要的稳定工况,留出变化裕量;扰动量大小适当,既克服干扰又不影响正常运行;采样点间隔足够小,真实记录响应曲线的变化;试验在主要工况下进行,每一工况重复几次试验;进行正反两个方向的试验,减小非现行的影响PID控制器(包括各种组合形式)的数学表达式、rm~P"⑴-K忒0U(s)=KfJy(s)J«u)=—ris□“(f)=Td-di匸⑸=TdsE(s)特点、应用场合及注意事项。答:特点:P有差调节、调节过程迅速、控制作用贯穿整个过程;I――无差调节、调节过程较比例环节慢、不适用于无自平衡对象;D一一对偏差的变化速度进行调节、调节过程具有一定的预见性、主要在调节初期起作用,调节作用及时。注意事项:P――理论上讲,对于二阶系统,比例带b取值不影响系统稳定性;实际应用中,如果b取的过小,系统振幅增大,也会导致系统不稳定。I 理论上讲,单容对象配积分调节器,调节过程总是稳定的;实际应用中,如果広取得过小,系统振幅增大,也会导致系统不稳定――纯微分作用不能单独使用,切避免微分作用太强。应用场合:P――比例作用贯穿整个调节过程;I积分作用体现在调节过程后期,用以消除静差;D――微分作用体现在调节过程初期,加快响应速度。微分作用通常不单独使用,请简述原因。调节器本身存在不灵敏区;在较小扰动下被调量的变化量和变化速率很小;在调节器无法感知误差微小变化的情况下,误差会累积成一个较大的值。比例作用中分别加入积分和微分作用后,控制系统性能和稳定性会有哪些变化?为保持控制性能,相应参数应做哪些调整?加入 D调节:调节迅速,消除稳态偏差,有效抑制被调量的震荡,提高系统稳定性。但微分作用不宜过强,否则会引起执行机构过度动作和系统震荡,对高频干扰具有放大作用。减小必,减小静态误差。加入I调节:通过适当减小必来补偿由于积分作用引起的稳定性下降;提高闭环系统的阻尼比成阻尼比歩的增加对应于衰减率対的增加,相应地,系统的稳定性提高。PID控制器的整定方法有哪些?各有什么特点?分别适用何种类型的被控对象?整定方法:临界比例带法,优点:特点鲜明,独立于对象,缺点:局限性大衰减曲线法,优点:限制少,应用广泛,缺点:精度不高经验法,优点:方法简单,可操作性强,缺点:工作量大,