F20081113北京科技大學本科大型機械設備自動化控制試題

1、北京科技大學 2008 - 2009 學年 第 1 學期大型機械設備自動化控制試卷班級學號姓名自 覺 遵 守 考 試 規(guī) 則試卷卷面成績占課程 考核成 績%平時 成績 占%課程考 核成績題號一二三四五六七八九十小計得分1000、填空題（ 30 分）1.簡單控制系統(tǒng)，也稱，是指那些 一個信 考 試 絕 不 作 弊回路。且只有 一個、一個所組成的控制2.過程控制系統(tǒng)在運行中有兩種狀態(tài)：,評價控制系統(tǒng)的性能指標可概括為等。具體指標如3. 在控制系統(tǒng)的設計中，各種控制算法無不要求過程模型以某種特定形式表達出來例如 PID 控制、二次型最優(yōu)控制、基于參數估計的自適應控制、預測控制等通常分別 采用 式的過

2、程數學模型。4. 計算機過程控制系統(tǒng)主要由 、和 四部分組成，其控制功能主要可分 為 、 、 和 。5. 板形自動控制一般包括控制和 控制以及 控制，它們的實質都是對承載輥縫 的調控；而厚度控制的實質是對承載輥縫 的調控 。得 分 二、簡答題（ 25 分）5. 近 20 年來，隨著計算機技術和網絡通訊技術的發(fā)展，計算機過程控制是當代大型機械設備自動化控制的基本形式。由于計算機裝置涌現了多種類型的體系結 構，由它們分別實施的計算機過程控制系統(tǒng)各有其特點。計算機過程控制系統(tǒng)分別按控制 裝置結構類型和設定值形式可具體分為哪些類型？（ 10 分）6. 在現代化工業(yè)生產中 ,一個生產裝置中要求控制的參數

3、越來越多， 對控制的要求也越來越高，往往需要設置多個控制回路來穩(wěn)定各個被控量。分析多輸入多輸出的耦合控制系統(tǒng)時，需要認真分析的首要問題就是耦合系統(tǒng)各變量之間的耦合程度。按照 Bristol-Shinskey 的定義，請問相對增益如何反應系統(tǒng)的耦合控制特性（耦合度）？（5 分）7. 系統(tǒng)整定的含義和實質分別是什么？ 4:1 和 10 ：1 衰減曲線法是常用的工程整定法，請問 4:1 和 10：1 的具體含義是什么，并描述 4：1 衰減曲線法的具體整定步驟？（ 10 分）三、 計算分析題（ 10 分）8. 具有純遲延過程被公認為較難控制的過程，采用反饋控制和前饋控制等方案是無法克服的，且時延現象越

4、突出，系統(tǒng)越不穩(wěn)定。試說明大遲延系統(tǒng)的 Smith 預估補償控制系統(tǒng) （見圖 3-1 ）特點，并推導確定 Smith 預估補償器的傳遞函數模型。 （10 分）圖 3-1 Smith 預估補償控制系統(tǒng)方框圖四、分析討論題（ 35 分）9. 板帶材是冶金工業(yè)重點優(yōu)先發(fā)展主干品種, 我國正在大力建設或改造高精度寬帶鋼熱、冷連軋機 , 近十幾年來熱、冷連軋的工藝和生產發(fā)生了重大變化,且?guī)т摾?、熱連軋計算機控制系統(tǒng)是冶金企業(yè)計算機控制程度最高、經濟效益最大的自動化系統(tǒng)， 請簡述該類流程工業(yè)大型機械設備、工藝及控制變化與特點？（ 10 分）11.現代冷軋生產技術基本上以連續(xù)化、高速化、自動化和專業(yè)化為特征，帶鋼冷軋方式 主要有可逆式軋制和連續(xù)式軋制兩種形式。請結合圖 4-1 所示帶鋼可逆式冷軋生產過程， 談談流程工業(yè)生產過程常用的分布式或現場總線型控制系統(tǒng)的特點、組成與發(fā)展趨勢。 （10 分）ediugediS RTyrtnE M/SyrtnE yaR-XyrtnE ediugediS draoberusserPExitPinch rollEntryPinch rollleerfoyaP圖 4-1 單機架可逆式六輥冷軋機咬鋼和軋制生產10. 按圖示已