【正文】 第一篇：材料成型控制工程基礎(chǔ)考試重點(diǎn)一、傳遞函數(shù)：對(duì)于線性系統(tǒng)，設(shè)其輸入量為輸出量為Xr則它的傳遞函數(shù)X0（（tt）），G（為s）是指初始條件拉氏變換0時(shí)，輸出量的X0（s）對(duì)輸入量的拉氏變換Xr=X0(s)/Xr(s)（s）之比，即。Gs）二L[Xr(t)*g(t)]=Xr、卷積定理：(s)*G（s）兩個(gè)時(shí)間函數(shù)之卷積的拉氏變換就等于他們各自拉氏變換的乘積三、魯棒性：在存在擾動(dòng)和未建模動(dòng)態(tài)條件下，也就是系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)態(tài)與應(yīng)用數(shù)學(xué)模型之間誤差較大時(shí)，系統(tǒng)仍能保持穩(wěn)定性，基本維持原有設(shè)計(jì)中力。它的研究可以控制性能的能從“穩(wěn)定魯棒性”和“性能魯棒性”兩方面來區(qū)分。四、極點(diǎn)配置：使 閉環(huán)控制系統(tǒng)具有預(yù)先設(shè)定的特征值是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法之一，稱為極點(diǎn)配置。五、比例度Q：使調(diào)節(jié)器的輸出變化達(dá)到全量程時(shí)輸入偏差改變了滿量程的百分比。帶寬，Q大則比例窄。Q小則比例帶六、衰減率：衡量振蕩過程衰減程度的另一種指標(biāo)是衰減率，它是指每經(jīng)過一個(gè)周期以后，波動(dòng)幅度衰減的百分Y2/Y1數(shù)，即￥=Y1—Y2Y1,。￥調(diào)節(jié)過程是￥節(jié)過程是衰減振蕩0,則Y2七、超調(diào)量Q%：最大動(dòng)態(tài)偏差調(diào)量穩(wěn)態(tài)變化幅值Y1占被Y（無窮大）的百分?jǐn)?shù)。它反映系統(tǒng)的平穩(wěn)性，超調(diào)量越大說明系統(tǒng)過度過程越平穩(wěn)。一般調(diào)速系統(tǒng)10~35%之間。對(duì)軋Q%可允許在鋼而言，初軋機(jī)要求軋機(jī)小于Q%小于2~5%10%，連，卷取機(jī)的張力控制不允許有超調(diào)量。八、古典控制理論 的控制策略包括：PID制，解耦控制；現(xiàn)控制，smith控代控制理論的策略主要包括：自適應(yīng)控制，變結(jié)構(gòu)控制；智能控制理論的策略主要包括：模糊控制，專家控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。九、古典控制理論 研究對(duì)象是單輸入單輸出定常反饋系統(tǒng)，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是拉氏變換，數(shù)學(xué)模型是傳遞函數(shù)設(shè)計(jì)分析方法基于頻率法和圖解法；現(xiàn)代控制理論適用于多輸入多輸出，時(shí)變參數(shù)，分布參數(shù)，隨機(jī)參數(shù)非線性等復(fù)雜控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是矩陣?yán)碚?，?shù)學(xué)模型是狀態(tài)空間法。十、空燃比：u=A（t）(（燃燒中實(shí)際空氣入爐空氣量)/A(r)用量）十一、集散式控制系點(diǎn)：集散式控制系統(tǒng)的概念和優(yōu)統(tǒng)是以多個(gè)微處理機(jī)為基礎(chǔ)利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，現(xiàn)代控制技術(shù)，圖形顯示技術(shù)和冗余技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)分散控制對(duì)象的調(diào)節(jié)監(jiān)視管理的控制技術(shù)。十二、最小二乘法：如果以不同精度多次觀測(cè)一個(gè)或多個(gè)未知量為了求各未知量的最可靠值，各觀測(cè)量必須加修正值，使其各修正數(shù)的平方和與觀測(cè)數(shù)小。之和相比為最十三、拉氏變換的基本性質(zhì)及利用線性定理這一 作用：性質(zhì)，就可在求由多項(xiàng)組成的微分方程的拉氏變換時(shí)，用逐項(xiàng)求拉氏變換后再求和的形式來解決；利用微分定理這一性質(zhì)，在時(shí)域內(nèi)對(duì)原函數(shù)每進(jìn)行一次微分，就相當(dāng)于在復(fù)域內(nèi)將象函數(shù)用即將時(shí)域內(nèi)的微分s乘一次，運(yùn)算簡(jiǎn)化為復(fù)域內(nèi)乘以用積分定理就可以s的運(yùn)算；利用就是說，對(duì)原函數(shù)1/s代替？，這每進(jìn)行一次積分，就相當(dāng)于它的象函數(shù)用這樣把時(shí)域中的積s來除一次，分運(yùn)算化為復(fù)域內(nèi)除于十四、所謂環(huán)節(jié)，s的運(yùn)算。就是指其輸入輸出之間可以組成獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)方程式的那一部分。它可以是一個(gè)元件，也可以是一個(gè)元件的一部分或者由幾個(gè)元件組成。我們稱具有典型數(shù)學(xué)模型的環(huán)節(jié)為典型環(huán)節(jié)。放大環(huán)節(jié)又稱比例環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)為G（/Xrs）=K，即X0（s）為：輸出量與輸入（s）=K,其特點(diǎn)量成比例，環(huán)節(jié)的輸出量能以一定比例，不失真、不延遲地復(fù)現(xiàn)輸入量的變化規(guī)律。積分環(huán)節(jié)：G（s）=1/s,微分：十五、G（s）=s。點(diǎn)：原理簡(jiǎn)單，使PID控制的優(yōu)用方便；魯棒性強(qiáng)，其控制適應(yīng)性強(qiáng)；品質(zhì)對(duì)被控對(duì)象的變化不太敏感，非常適用于環(huán)境惡劣的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)；PID整的參數(shù)整定與設(shè)算法有一套完計(jì)方法，易于被工程技術(shù)人員掌握；許多工業(yè)回路中對(duì)控制快速性和控制精高，而更重視系統(tǒng)度要求不是很的可靠性時(shí)，使用PID高的性價(jià)比；長(zhǎng)期控制能獲得較應(yīng)用過程中，對(duì)PID算法缺陷可以進(jìn)行改良。十六、狀態(tài)空間法 的實(shí)質(zhì)就是將系統(tǒng)的高階運(yùn)動(dòng)方程寫成一種一階微分方程組的形式，然后再把一階微分方程組寫成矩陣方程，這樣就簡(jiǎn)化了數(shù)學(xué)符號(hào)，方便運(yùn)算。十七、系統(tǒng)辨識(shí)就 是通過試驗(yàn)或者運(yùn)行過程中的觀測(cè)數(shù)據(jù)來估計(jì)出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。黑箱：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)均為未知；灰箱：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)已知而參數(shù)未知十八、頻率響應(yīng)法是向系統(tǒng)輸入振幅固定、頻率變化的正弦信號(hào)，在輸出端測(cè)量輸出信號(hào)，輸出端信號(hào)應(yīng)為振幅逐漸衰減、頻率相同且與輸入信號(hào)有一個(gè)相位差的正弦信號(hào)。最小二乘法：未知量的最可能值是這樣一個(gè)值，它使各次實(shí)際觀測(cè)值和計(jì)算值之間的差值的平方乘以度量其精 確度的數(shù)值以后的和為最小。優(yōu)點(diǎn)：它比其他方法容易理解，并且不需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕y(tǒng)計(jì)知識(shí)。它既可用于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，又可以用于靜態(tài)系統(tǒng)。既可以用于線性系統(tǒng)，又可 以統(tǒng)。既可以用于離用于非線性系線估計(jì)，又可以用于在線估計(jì)，是具有最佳統(tǒng)計(jì)特性的方法。最優(yōu)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)：積分（過程）型性能指標(biāo)（拉格（結(jié)果）型性能朗日型）；末值指標(biāo)（梅耶爾型）；綜合性能指標(biāo)（鮑爾扎型）最小值原理：即當(dāng)?？刂谱饔玫拇笮∠拗茣r(shí)，由最優(yōu)控制規(guī)在一定范圍內(nèi)律所確定的最優(yōu)軌線在整個(gè)作用范圍內(nèi)必取最小值。（公式）系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常包括如下三個(gè)方面：確定構(gòu)；確定控制器的控制系統(tǒng)的結(jié)類型；確定控制器的參數(shù)。串級(jí)控制系統(tǒng)：是生產(chǎn)過程中應(yīng)用廣泛統(tǒng)，它是由主控回的一類控制系路和副控回路構(gòu)成，在運(yùn)行中通過主控回路與副控回路的協(xié)調(diào)工作來提高控制性能。減小副控回路的等特點(diǎn)：效時(shí)間常數(shù)；對(duì)二次干擾具有很強(qiáng)的克服能力；改善對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性，提高率；對(duì)負(fù)荷和操作系統(tǒng)的工作頻條件的變化具有一定的自適應(yīng)能力。前饋控制系統(tǒng)的特 點(diǎn)：它是對(duì)擾動(dòng)絕對(duì)不靈敏的系統(tǒng)；前饋控制使用的是視對(duì)象特性而定的“專用”控制器；前饋控制屬于“開環(huán)控制系統(tǒng)”；一種前饋控制作用只能克服一種干擾。前饋控制根據(jù)控制規(guī)律和控制結(jié)構(gòu)，可以分為多種類型，比較典型的有靜態(tài)前饋控制，動(dòng)態(tài)前饋控制，饋控制，前饋—串前饋反級(jí)控制等。集（DCS散型），就是集散控制系統(tǒng)型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，也稱分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，是在吸收了模擬儀表控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的分布式控制系統(tǒng)。它在實(shí)現(xiàn)控制功能分散的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了危險(xiǎn)性的分散，并將參數(shù)顯示和操作部分進(jìn)行集中。它不僅有很高的可靠性、直接數(shù)字控制、順序控制、批量控制前饋控制等功能，而且還具有預(yù)測(cè)控制、最優(yōu)控制等先進(jìn)控制功能。它是以計(jì)算機(jī)、控制、通信和屏幕顯示相結(jié)合為特征的系統(tǒng)，通常也將集散控制稱為分級(jí)遞階結(jié)構(gòu)；采4C控制。特點(diǎn)：用微機(jī)智能技術(shù)；采用局部網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)；豐富的功能軟件包；采用高可靠性技術(shù)。分級(jí)遞階結(jié)構(gòu)通常分為4級(jí)，每一級(jí)由若干子系統(tǒng)組成，形成金字塔結(jié)構(gòu)。同一級(jí)的各決策子系統(tǒng)可同時(shí)對(duì)下級(jí)施加作用，同時(shí)又受上級(jí)的干預(yù)，子系統(tǒng)可通過上級(jí)互相交換信息。第一級(jí)為過程控制級(jí)，第二級(jí)為控制管理級(jí)，第三級(jí)為生產(chǎn)管理級(jí)，第四級(jí)為經(jīng)營(yíng)管理級(jí)。最佳燃燒帶：熱損失和污染最小、熱效率最高的低過?？諝馊紵齾^(qū)稱為”最佳燃燒帶”爐溫：是指爐氣、.爐壁和被加熱鋼坯三者溫度的均衡溫度。爐溫分布模型是指沿加熱爐爐長(zhǎng)方向的爐溫水平及其變化規(guī)律，連續(xù)加熱爐的爐溫呈連續(xù)分布規(guī)律，其溫度可采用熱電偶在線檢測(cè)獲得。串級(jí)控制方法雖然比較簡(jiǎn)單實(shí)用、負(fù)荷跟蹤速度較快，但在動(dòng)態(tài)特性變化頻繁的過程中不能保持空氣、燃料較好的跟隨關(guān)系，難以實(shí)現(xiàn)空燃比。雙交叉限幅燃燒控制方式，即根據(jù)給定的空燃比，使系統(tǒng)在調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)過程中，空氣的變化受限于燃料的變化、燃料的變化受限于空氣的變化，始終保持空氣、燃料之間的相互跟隨關(guān)系控比，保證在爐溫調(diào)制最佳空燃配節(jié)過程中燃料和空氣燒，這樣既可節(jié)約都達(dá)到充分燃能源，提高鋼坯加熱質(zhì)量，又可防止環(huán)境污染?？諝膺^剩率：在加熱爐爐溫控制系統(tǒng)中，空氣過剩率是描述燃料流量與u空氣流量比例之間是否合適的重要參數(shù)。U值定義為：入爐空氣量中實(shí)際空氣用量At與燃燒的比值，記作Ar：u=At/Ar控制爐膛壓力的兩。種方式：通常希望爐壓保持在微正壓為好。對(duì)于帶有余熱鍋爐的加熱爐，可通過調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)的抽力實(shí)現(xiàn)爐膛壓力的控制；對(duì)于沒有余熱鍋爐的加熱爐，則可通過調(diào)節(jié)煙道翻板的開度實(shí)現(xiàn)制。爐膛壓拉氏變換的性質(zhì)及力的控其作用：利用線性定理這一性質(zhì)，就可在求由多項(xiàng)式組成的微分方程的拉氏變換時(shí)，用逐項(xiàng)求拉氏變換后再求和的形式來解決；利用微分定理這一性質(zhì)，就是說，在時(shí)域內(nèi)對(duì)原函數(shù)每進(jìn)行一次微分，就相當(dāng)于在復(fù)域內(nèi)將象函數(shù)用即將時(shí)域內(nèi)的微分s乘一次，運(yùn)算簡(jiǎn)化為復(fù)域內(nèi)乘以用積分定理這一性s的運(yùn)算；利質(zhì)，這就是說，對(duì)原函數(shù)每進(jìn)行一次積分，就相當(dāng)于它的象函數(shù)用s來除一次，這樣就把時(shí)域中的積分運(yùn)算化為復(fù)域內(nèi)除以s的運(yùn)算。比例調(diào)節(jié)的傳G(s)=U(s)/E(s)=Kp遞函數(shù)：積分調(diào)節(jié)：=UG；微分調(diào)節(jié)：（s）/E（s）=1/T1s（s）G（s）；=U比（s）/E（s）=TDs；G(s)=U(s)/E(s)=Kp例積分：（G(s)=U(s)/E(s)=Kp1+1/T1s）；比例微（1+TDs）；PID：G(s)=U(s)/E(s)=Kp（比例度1+T Ds+1/T1sQ對(duì)被調(diào)參）.數(shù)的影響（很大（p51）味著調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作Kp減小）意：Q幅度很小，因此被調(diào)量的變化比較平穩(wěn)，甚至可以沒有超調(diào)，調(diào)節(jié)時(shí)間也很長(zhǎng)；但殘差很大，當(dāng)Q再進(jìn)一步增大時(shí)，系統(tǒng)出現(xiàn)不振蕩的過度過程。減小Q（Kp增大）就加大了調(diào)節(jié)閥的