[精品]《材料成型控制工程基础》2007级试卷A答案(2009-12-22).doc

内蒙古科技大学2009/2010年第一学期 《材料成型控制工程基础》考试试题判卷要点 一、概念题（共4题，每题5分，共20分） 1. 什么是传递函数？ 对于线性系统，设其输入量为Xr t ，输出量为X0 t ，则它的传递函数G s ，是指初始条件为零时，输出量的拉氏变换X0 s 对输入量的拉氏变换Xr s 之比，即： （回答中“线性系统”和“初始值为零”缺一者，都扣5分） 2.（略） 3. 卷积定理的内容？ 两个时间函数之卷积的拉氏变换就等于它们各自的拉氏变换的乘积，这就是著名的“卷积定理”。 4. 如果系统是可控的与可观测的，则可以设计一个常状态反馈（或还常有状态观测器）的闭环控制系统，使系统具有给定的极点配置。因此，使闭环控制系统具有预先设定的特征值就成为控制系统的设计方法之一，称之为极点配置。 二、简答题（共8题，每题5分，共40分） 1、一般用“衰减率”这个概念来定量地表示调节系统的稳定程度。衰减率，是指每经过一个周期，被调量的波动幅值衰减的百分数，即： 衰减率: 式中：y1——第一个波的幅值。y2——第三个波的幅值。（概念不答扣1分） 图1 过程控制系统阶跃响应曲线 （原理图图1不画者，扣1分） 由图1可知：ψ也就是同方向的相邻波幅之差（y1-y2）与第一个波值（y1）的比值。数据ψ 的值，便可以很快地判断调节过程的性质。 若 ψ 0, 则调节过程是发散振荡的； 若 ψ＝0, 则调节过程是等幅振荡的； 若 0 ψ 1, 则调节过程是衰减振荡的； 若 ψ 1, 则调节过程是非周期过程。 （在答此问时，如果没有回答“衰减率”的概念，扣1分） 最大动态偏差（y1）占被调量稳态变化幅值（y（∞））的百分数又称为超调量 δ％ ，它反映系统的平稳性。（1分） 最大超调量越小，说明系统过渡过程越平稳，一般调速系统δ％可允许在10～35％之间，对轧钢机而言，初轧机要求δ％小于10％，连轧机小于2～5％，卷取级的张力控制不允许有超调量。如果动态偏差越大，偏差的时间越长，说明系统离开规定的生产状态越远。最大动态偏差更能直接反映在被调量的生产运行记录曲线上，因此它是控制系统动态准确性的一种衡量指标。（1分） 2、对于两个系统，假如它们传递函数相同，但由于出现零极点对消现象的位置而不同。那么两个系统的可控性与可观测性也具有完全不同的特点。如果在传递函数中出现了零极点对消现象，系统或是不可控，或是不可测的，也可能既不可控又不可测三种情况；若传递函数中没有出现零极点对消现象，则系统既是可控的又是可观测的。 3、 4、：答：高阶微分方程化成一阶微分方程组，再化成矩阵方程的形式。（缺“组”一字者，扣5分） 5、（略） 6、电动AGC、液压AGC、反馈AGC等等，任意三种即可。 7、（略） 8、板凸度。CVC、PC轧机。 三、计算题（共1题，共10分） 解：（没画图或图不正确扣2分） 其中： （框图略） 四、论述题（共2题，每题15分，共30分） 1、要点：等效刚度的概念、公式推导，然后进行分析。（如果学生仅从文字角度进行理解性解答，也算对） 2、绪论→古典控制理论→古典控制策略→现代控制理论→现代控制策略→相关控制系统和计算机系统介绍→轧钢相关控制技术原理………………装订线………装订线………装订线…………试卷须与答题纸一并交监考教师…………装订线………装订线………装订线………………