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1、(15分)如图所示为加热炉的两种控制方案。试分别画出(a)、(b)所示两种
情况的方框图,说明其调节过程并比较这两种控制方案的特点。
(a)图:
给定
TCFC调节阀燃料油炉温
——AOJIE
开方器FT孔板
温度测量变送器
调节过程:选择炉膛温度作为主控参数构成主回路,燃料油压力作为副控参数构成副回路。副
回路根据燃料油压力的变化起着对炉口温度的粗调作用,主回路根据炉温的变化起着细调作用。
(b)图
F(S)
开方器FT孔板
给定
TC燃料油炉温
—
温度测量变送器
调节过程:通过对炉温的检测控制燃料油阀门的开度,构成反馈控制。通过对燃料油压力的检
测控制其阀门开度,构成前馈环节,在扰动出现之前进行控制。
特点分析:串级控制系统使被控过程的时间常数减小,改善了系统的动态性能。前馈-反馈控
制能及时消除扰动对被控量的影响,但前馈控制只适合用来克服可测不可控的扰动。
2、(20分)(用MATLAB仿真实现)某液位控制系统,在控制阀开度增加10%后,
液位的响应数据如下:
t(s)0102030405060708090100
h(mm)00.82.84.55.45.96.16.26.36.36.3
如果用具有延迟的一阶惯性环节近似,确定其参数K,T和,并根据这些参数
整定PI控制器的参数,用仿真结果验证之。
在MATLAB中可得其阶跃响应曲线如下:
7
6
5
4
3
2
1
0
0102030405060708090100
取T1=18,T2=26.
()
y∞6.3
T0=2*(T2-T1)=16,ᵯ=ᵄ2−ᵄ1=,K===63
μ%0.1
()K−τs63−10sτ
WS=e=e,ᵯ=1.1∗=0.6875
0()
1+TS16S+1T
0
T=3.3*τ=33
i
11
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