轮机自动化 第一章 第二节 控制对象的特性248Word格式文档下载.docx
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3.纯迟延τ0
控制对象迟延包括纯迟延和容积迟延。
容积迟延将在多容控制对象中讲述。
迟延是控制对象重要的动态特性参数,对控制系统的动态过程品质具有重大影响。
纯迟延τ0,又叫传输迟延。
由于执行机构距控制对象有一定的距离,物质或能量经执行机构流到控制对象需要一定的时间τ0,就把τ0称为控制对象的纯迟延。
考点2多容控制对象是指具有两个或两个以上储蓄容积的控制对象。
在机舱中,多数控制对象是属于多容控制对象。
我们可把多容控制对象看成是若干单容控制对象按不同方式组合而成的。
因此,分析单容控制对象的方法也适用于多容控制对象。
只是多容控制对象增加了储蓄容积及阻力因素,其被控量的变化规律与单容控制对象不同。
关于多容控制对象的放大系数K与单容控制对象的物理意义完全相同,不再多述。
总之,任何控制对象的特性,都可用K、T、τ三个参数来描述:
放大系数K反映了控制对象对扰动的敏感程度;
时间常数T反映了控制对象惯性的大小;
迟延τ反映了被控量变化的延迟时间,只要掌握这三个参数的物理意义,就基本掌握了控制对象的特性。
考点3控制对象分为有自平衡能力和无自平衡能力的控制对象。
凡被控量变化能影响物质或能量流入和(或)流出控制对象的,都有自平衡能力。
机舱中,大多数控制对象是有自平衡能力的。
有自平衡能力的控制对象还有一个自平衡能力大小的问题。
自平衡能力的大小,可用自平衡率ρ来表示。
自平衡率,是指被控量变化一个单位,其需要扰动量的变化量。
如果外部扰动不变(出水阀开度不变),改变基本扰动(给水阀阶跃开大Δμ),则ρ为
式中:
h(∞)是被控量的最终稳态值;
h(0)是t=0时刻水位变化量,显然h(0)=0,故h(∞)-h(0)就是控制对象受到扰动后,被控量达到新稳态值的变化量。
可见,ρ是与K成倒数关系。
ρ大,即放大系数K小,控制对象受到相同的扰动,被控量变化较小的范围就能稳定下来,我们说该控制对象自平衡能力强。
反之,ρ小,控制对象的自平衡能力弱。
ρ与K一样,均是反映控制对象静态特性的参数。
控制对象惯性大小,还可用反应速度ε来表示。
反应速度ε,是指控制对象受到阶跃扰动后,被控量的最大变化速度与扰动量之比,对单容控制对象来说,ε为
可见,反应速度ε与时间常数T成反比,即ε大,T就小,控制对象的惯性就小。
反之,ε小,T就大,控制对象的惯性就大。
对有自平衡能力的控制对象,既可用K、T、τ;
也可以用ρ、ε、τ来描述控制对象的特性。
在有自平衡能力的控制对象中,控制对象受到扰动后,被控量虽然能自行稳定下来,但被控量的变化范围很大,这在实际工作中是不允许的。
因此,对有自平衡能力的控制对象,也需组成一个控制系统,对其进行控制,使被控量能最终稳定在给定值上或给定值附近。
不要有大的变化。
c1.有一单容控制对象,其时间常数T大,当该对象受到阶跃扰动后()。
A.被控量达到新稳态值变化量大
B.被控量达到新稳态值变化量小
C.被控量变化慢,飞升曲线平坦
D.被控量变化快,飞升曲线陡
B2.单容水柜,当输入一阶跃信号(开大Δμ)时,其出口阀流量变化规律为()。
A.阶跃增加
B.按指数规律变化最后与输入流量相等
C.与输入流量变化相同
D.流量不变
A3.有一单容控制对象其放大系数K大,当该控制对象受到阶跃扰动后()。
B4.有一单容控制对象其放大系数K小,这说明该控制对象()。
A.对扰动敏感
B.对扰动不敏感
C.惯性大
D.惯性小
A5.有一单容控制对象其放大系数K大,说明该控制对象()。
D6.有一单容控制对象其时间常数T小,这说明该控制对象()。
B7.由迟延τ大的控制对象组成的控制系统,当系统受到扰动后,其动态过程可能会()。
A.波动小,稳定性好
B.波动大,稳定性差
C.被控量变化慢,T大
D.对扰动不敏感,K小
D8.有一单容控制对象,其时间常数小,当该控制对象受到阶跃扰动后()。
A9.控制对象受到扰动后,不能表达动态过程特性的参数是()。
A.放大系数K
B.时间常数T
C.纯迟延τ0
D.容积迟延τc
B10.有一单容水柜,在初始平衡状态下,把给水阀突然开大Δμ,其时间常数T为()。
A.被控量变化到新稳态值的50%所需要的时间
B.被控量变化到新稳态值的63.2%所需要的时间
C.被控量变化到新稳态值的86%所需要的时间
D.被控量变化到新稳态值的95%所需要的时间
D11.有一单容水柜如图1-2-2所示,在初始平衡状态下,突然开大给水阀Δμ,则水位初始变化速度为()。
图1-2-2
A.
=0
B.
=K·
T
C.
D.
B12.有一单容水柜如图1-2-2所示,以阀门开度变化量Δμ作为输入(阀门系数为Kμ),水位变化量作为输出,则其放大系数K和时间常数T分别为()。
A.K=Kμ·
F,T=Kμ·
R
B.K=Kμ·
R,T=F·
C.K=Kμ·
R,T=Kμ·
F
D.K=F·
B13.有一单容水柜如图1-2-2所示,底面积为F,当出水阀开度不变时,突然把给水阀A开大Δμ,则水位h的变化规律为(放大系数为K,时间常数为T)()。
C14.表征控制对象的特性参数是()。
A.放大系数K、时间常数T、衰减率φ
B.自平衡率ρ、时间常数T、超调量δ
C.放大系数K、时间常数T、延迟τ
D.放大系数K、自平衡率ρ、延迟τ
A15.控制对象具有放大特性的根本原因是由于()的存在。
A.阻力系数
B.容量系数
C.非线性系数
D.自平衡率
C16.有一单容控制对象,其时间常数T大,这说明该控制对象()。
A17.表征控制对象对扰动敏感程度的参数是()。
C.容量系数C
D.时间迟延τ
B18.有两个单容控制对象受到相同阶跃扰动后,其飞升曲线如图1-2-3所示,通过比较可看出()。
图1-2-3
A.K1>K2,T1>T2
B.K1>K2,T1<T2
C.K1<K2,T1>T2
D.K1<K2,T1<T2
C19.对单容控制对象,时间常数为T当它受到阶跃扰动后,被控量达到新稳态值的95%所需的时间为()。
A.t=T
B.t=2T
C.t=3T
D.t=4T
B20.对单容控制对象,时间常数为T,当它受到阶跃扰动后,被控量达到新稳态值的86%所需的时间为()。
D21.控制对象时间常数为T的系统,它受到阶跃扰动后,被控量最终完全稳定下来所需要的时间为()。
C.t=4T
D.t→∞
D22.有两个单容水柜,F1<F2,在初始状态h1=h2的情况下,突然关小两个出水阀且R1>R2,则两个水柜水位的变化为()。
,h1(∞)>h2(∞)
,h1(∞)<h2(∞)
B23.有一单容控制对象其放大系数K小,当该控制对象受到阶跃扰动后()。
A24.有两个单容水柜底面积F1>F2,其出水阀开度相等R1=R2,在初始平衡状态下受到相同的基本扰动后,则两水柜水位变化规律为()。
,h1=h2
,h1<h2
,h1>h2
C25.有一单容控制对象,时间常数T大,当它受到阶跃扰动后()。
D26.单容控制对象时间常数T是指受到阶跃扰动后,被控量变化到新稳态值的()所需的时间。
A.98%
B.86%
C.95%
D.63.2%
B27.下列参数中,衡量控制对象惯性大小的参数是()。
D28.时间常数为T的控制对象,受到阶跃扰动后,当时间t=4T时,被控量将变化到新稳态值的()。
A.63.2%
D.98.2%
B29.控制对象对调节通道,其特性良好的标志是()。
A.T大,K大
B.T小,K大
C.T大,K小
D.T小,K小
D30.控制对象对扰动通道,其特性良好的标志是()。
C.T小,K小
D.T大,K小
C31.控制对象放大系数的大小与()有关。
A.调节器作用规律
B.控制对象的容量系数
C.控制对象的阻力系数
D.过渡过程时间
B32.有两个单容水柜,F1>F2,R1>R2初始平衡状态时h1=h2,现把两个水柜给水阀都同时开大Δμ,则两个水柜水位的变化为()。
,h1(∞)>h2(∞)
,h1(∞)<h2(∞)
A33.在下列参数中,评定控制对象静态特性参数是()。
A.放大倍数K
C.时间延迟τ
D.放大倍数K和时间常数T
D34.对迟延的错误理解是()。
A.容积越多,迟延时间越长
B.控制系统中迟延是不可避免的
C.迟延时间越长,系统稳定性越差
D.迟延是静态特性指标
B35.有一控制对象受到扰动后,被控量变化快的原因是()。
A.τ大
B.T小
C.K大
D.K小
C36.单容控制对象的时间常数T是指,受到阶跃扰动后被控量变化到新的稳态值()所需要的时间。
A.95%
B.87%
C.63%
D.98%
D37.在下列参数中,可以表明控制对象惯性大小的是()。
A.纯迟延
B.容积迟延
C.放大系数
D.时间常数
C38.单容控制对象受到扰动后,从初始平衡状态,被控量变化到新稳态的63.2%所需的时间,称为()。
A.过渡过程时间
B.稳态变换时间
C.时间常数
D.上升时间
B39.某单容水柜原处于平衡状态,现将出口阀关小,该水柜的自平衡率为()。
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.与出口阀开度无关
D.阶跃变化
B40.单容对象阶跃响应飞升曲线是一条()。
A.S形曲线
B.指数曲线
C.等速变化直线
D.阶跃直线
C41.从控制对象受到扰动开始到被控量开始变化为止这段时间长,说明控制对象()。
A.时间常数大
B.时间常数小
C.迟延时间长
D.迟延时间短
A42.在下列参数中,评定控制对象动态特性的参数是()。
A.时间常数T和时间延迟τ
B.放大倍数K
C.时间常数T
D.时间延迟τ
A43.被控量对扰动很敏感,即在相同扰动下,被控量变化大的控制对象()。
A.放大系数大
B.放大系数小
C.时间常数大
D.时间常数小
D44.单容控制对象的时间常数为T,受到扰动后被控量达到新稳态值的98.2%时的时间为()。
A.T
B.2T
C.3T
D.4T
C45.控制对象放大系数的大小与()有关。
A.调节器的作用规律
B.调节器的整定参数
C.对象扰动前后的稳定值
B46,控制对象惯性大小,用特性参数()表示()。
A.K
B.T
C.τ
D.τc
C47.单容水柜,将输出阀关小,当输入一阶跃扰动时,其初始时刻水位变化速度与原状态输入同一阶跃扰动相比()。
A.水位变化速度增大
B.水位变化速度变小
C.水位变化速度相同
D.水位为阶跃变化
A48.在一定扰动作用下,控制对象输出量变化到新稳态值所需要的时间长,说明单容控制对象()。
C.容积迟延时间长
C49.单容水柜水位处于平衡状态,当入口阀阶跃变化Δμ时,在阶跃扰动瞬间水位变化速度与()有关。
A.R
B.h(∞)
C.Kμ
D.K
A50.有两个单容控制对象,受到相同扰动后,其飞升曲线如图1-2-4所示,通过比较可以看出()。
图1-2-4
C51.一个单容水柜当出口阀开大时,受到一基本扰动后,其飞升曲线与原状态受到同一扰动相比()。
A.被控对象惯性比原态大
B.两者惯性相同
C.达到稳态值时变化量比原态小,初始变化速度相同
D.达到稳态值时变化量比原态小,初始变化速度比原态小
B52.如果控制对象的K很大,则对调节的要求()。
A.较低
B.较高
C.可用双位调节
D.可用积分调节
A53.在相同扰动下,若被控量变化速度快,则控制对象()。
A.惯性小,飞升曲线陡
B.惯性小,飞升曲线平坦
C.惯性大,飞升曲线平坦
D.惯性大,飞升曲线陡
A54.若将一个单容水柜的输出阀开大,当输入一阶跃扰动后,其T,K与原状态输入同一阶跃扰动相比()。
A.T,K均变小
B.T,K均变大
C.T变大,K变小
D.T变小,K变大
D55.一个单容水柜,当出口阀开大时受到基本阶跃扰动后,其飞升曲线与原状态受到同一扰动相比()。
A.初始时刻被控参数变化量相同,变化速度不同
B.达到稳态时变化量比原态大,变化速度比原态小
C.两者关系相同
D.被控对象惯性比原态小
C56.有一控制对象受到扰动后,被控量达到新稳态值变化量大,其原因是()。
A.τ小
B.K小
D.T小
B57.一个单容水柜,当出口阀关小时受到基本阶跃扰动后,其飞升曲线与原状态受到同一扰动相比()。
B.达到稳态时原态变化量小,后者变化量大
C.达到稳态时原态变化量比后者变化量大
D.原态达到稳态所需时间比后者长
C58.一个单容水柜处于动态平衡状态,当出口阀关闭后该环节属于()。
A.惯性环节
B.比例环节
C.积分环节
D.微分环节
C59.单容水柜水位处于平衡状态,当进口阀阶跃变化Δμ时,在阶跃扰动瞬间水位变化速度与()无关。
A.Δμ
B.F
C.R
D.Kμ
C60.有一控制对象受到扰动后,被控量变化快,且达到新稳态值变化量大,其原因是()。
A.τ大,K小
B.T小,τ小
C.T小,K大
D.T大,K大
C61.有一单容控制对象,时间常数T大,当它受到阶跃扰动后()。
C62.一个单容水柜当出口阀开大时受到一基本扰动后,其飞升曲线与原状态受到同扰动相比()。
B63.在一个控制系统中,如果控制对象的迟延(包括纯迟延和容积迟延)大,那么()。
A.系统稳定性好
B.系统稳定性差
C.被控量最终稳定值变化小
D.与系统稳定性无关
C64.有一控制对象受到扰动后,被控量变化快,且达到新稳态值变化量大,其原因是()。
A65.一个单容水柜,当出口阀关小时受到基本阶跃扰动后,其飞升曲线与原状态受到同一扰动相比()。
A.初始时刻被控参数(水位)变化量与变化速度均相同
B.原态达到稳态所需时间比后者长
C.初始时刻被控参数变化量相同,变化速度不同
D.达到稳态时原态变化量比后者变化量大
B66.下列控制对象中没有自平衡能力的控制对象是()。
A.以温度为被控量的淡水冷却器
B.出口为离心水泵的单容水柜
C.出口为节流阀的单容水柜
D.以温度为被控量热水加热器
D67.反应控制对象惯性大小的参数是()。
A.放大系数K,飞升速度ε
B.自平衡率ρ,时间常数T
C.放大系数K,自平衡率ρ
D.时间常数T,飞升速度ε
C68.机舱中有自平衡能力的对象是()。
A.出口为离心泵的单容水柜
B.以水位为被控量的锅炉
C.以温度为被控量的冷却器
D.以负荷为被控量的柴油机
B69.一个单容水柜原处于平衡状态,现将出口阀关小,则其自平衡率将()。
B70.单容水柜受到阶跃扰动,其水位靠自平衡能力达到新的平衡时水位变化量及其变化速率分别为()。
A.0,K·
Δμ
B.K·
Δμ,0
,
D.K·
Δu,
B71.靠自平衡能力使被控参数达到新自平衡状态时,其超调量为()。
A.1
B.0
C.50%
D.25%
D72.多容控制对象,其阶跃响应过程的特点是()。
①存在容积迟延;
②飞升曲线是“S”的;
③
=0;
④
=最大;
⑤只存在纯迟延;
⑥K↑,被控量变化快。
A.②④⑥
B.①③⑤
C.④⑤⑥
D.①②③
C73.下列机舱控制对象中,有自平衡能力的控制对象是()。
A.出口为离心泵的多容水柜
C.出口为节流阀的双容水柜
D.以转矩为被控量的柴油机
D74.无自平衡能力的控制对象受到阶跃扰动后其放大系数K和自平衡率ρ为()。
A.K=1,ρ=1
B.K→∞,ρ→1
C.K=0,ρ=0
D.K→∞,ρ=0
A75.下列控制对象中没有自平衡能力的控制对象是()。
A.以水位为被控量的锅炉
B.以气压为被控量的锅炉
C.以转速为被控量的柴油机
D.以燃油黏度为被控量的燃油加热器
D76.无自平衡能力的单容控制对象是一个()。
A.比例环节
B.惯性环节
C.微分环节
D.积分环节
A77.对有自平衡能力的控制对象加控制系统的主要目的是()。
A.减少被控量的变化范围
B.增大被控量的变化范围
C.稳定被控量
D.降低被控量的稳定时间
C78.有自平衡能力对象的时间常数为T,它受到扰动后,当t>tS后,
≤2%(y(∞)是被控量最终静态值),其动态过程时间tS为()。
A.T
C.4T
D.5T
B79.有两个控制对象受到相同阶跃扰动后,其响应过程如图1-2-10曲线1和2所示,过拐点作曲线的切线互相平行,可看出()。
①两个都是单容控制对象;
②两个都是多容控制对象;
③时间常数T1>T2;
④时间常数T1=T2;
⑤迟延τ1<τ2;
⑥迟延τ1=τ2。
图1-2-10
A.①③⑤
B.②④⑤
C.②④⑥
D.①③⑥
C80.有两个单容水柜,在初始平衡状态下y1=y2,受到相同基本阶跃扰动后,其飞升曲线如图1-2-3所示,试比较可看出()。
A.F1>F2,R1>R2
B.F1>F2,R1<R2
C.F1<F2,R1>R2
D.F1<F2,R1<R2
D81.没有自平衡能力的控制对象受到阶跃扰动后,其输出是按()。
A.比例规律输出
B.指数曲线规律输出
C.“S”形曲线规律输出
D.积分规律输出
C82.反映控制对象对扰动敏感程度的参数是()。
A.K,ε
B.ρ,T
C.K,ρ
D.ε,T
D83.对单容水柜,在基本阶跃扰动的响应过程中,其有关参数为()。
①K=Kμ
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