【正文】 第一篇：材料成型控制工程基礎(chǔ)考試重點一、傳遞函數(shù)：對于線性系統(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，輸出量的X0（s）對輸入量的拉氏變換Xr=X0(s)/Xr(s)（s）之比，即。Gs）二L[Xr(t)*g(t)]=Xr、卷積定理：(s)*G（s）兩個時間函數(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：在存在擾動和未建模動態(tài)條件下，也就是系統(tǒng)的實際動態(tài)與應(yīng)用數(shù)學(xué)模型之間誤差較大時，系統(tǒng)仍能保持穩(wěn)定性，基本維持原有設(shè)計中力。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)計方法之一，稱為極點配置。五、比例度Q：使調(diào)節(jié)器的輸出變化達到全量程時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)過一個周期以后，波動幅度衰減的百分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）的百分數(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。對軋Q%可允許在鋼而言，初軋機要求軋機小于Q%小于2~5%10%，連，卷取機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，時變參數(shù)，分布參數(shù)，隨機參數(shù)非線性等復(fù)雜控制系統(tǒng)的分析設(shè)計，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是矩陣理論，數(shù)學(xué)模型是狀態(tài)空間法。十、空燃比：u=A（t）(（燃燒中實際空氣入爐空氣量)/A(r)用量）十一、集散式控制系點：集散式控制系統(tǒng)的概念和優(yōu)統(tǒng)是以多個微處理機為基礎(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)等實現(xiàn)對分散控制對象的調(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一個或多個未知量為了求各未知量的最可靠值，各觀測量必須加修正值，使其各修正數(shù)的平方和與觀測數(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)，就可在求由多項組成的微分方程的拉氏變換時，用逐項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)，在時域內(nèi)對原函數(shù)每進行一次微分，就相當(dāng)于在復(fù)域內(nèi)將象函數(shù)用即將時域內(nèi)的微分s乘一次，運算簡化為復(fù)域內(nèi)乘以用積分定理就可以s的運算；利用就是說，對原函數(shù)1/s代替？，這每進行一次積分，就相當(dāng)于它的象函數(shù)用這樣把時域中的積s來除一次，分運算化為復(fù)域內(nèi)除于十四、所謂環(huán)節(jié)，s的運算。就是指其輸入輸出之間可以組成獨立的運動方程式的那一部分。它可以是一個元件，也可以是一個元件的一部分或者由幾個元件組成。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：原理簡單，使PID控制的優(yōu)用方便；魯棒性強，其控制適應(yīng)性強；品質(zhì)對被控對象的變化不太敏感，非常適用于環(huán)境惡劣的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場；PID整的參數(shù)整定與設(shè)算法有一套完計方法，易于被工程技術(shù)人員掌握；許多工業(yè)回路中對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，使用PID高的性價比；長期控制能獲得較應(yīng)用過程中，對PID算法缺陷可以進行改良。十六、狀態(tài)空間法 的實質(zhì)就是將系統(tǒng)的高階運動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，這樣就簡化了數(shù)學(xué)符號，方便運算。十七、系統(tǒng)辨識就 是通過試驗或者運行過程中的觀測數(shù)據(jù)來估計出系統(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，在輸出端測量輸出信號，輸出端信號應(yīng)為振幅逐漸衰減、頻率相同且與輸入信號有一個相位差的正弦信號。最小二乘法：未知量的最可能值是這樣一個值，它使各次實際觀測值和計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：它比其他方法容易理解，并且不需要嚴謹?shù)慕y(tǒng)計知識。它既可用于動態(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，又可以用于在線估計，是具有最佳統(tǒng)計特性的方法。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，由最優(yōu)控制規(guī)在一定范圍內(nèi)律所確定的最優(yōu)軌線在整個作用范圍內(nèi)必取最小值。（公式）系統(tǒng)設(shè)計通常包括如下三個方面：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：效時間常數(shù)；對二次干擾具有很強的克服能力；改善對象的動態(tài)特性，提高率；對負荷和操作系統(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：它是對擾動絕對不靈敏的系統(tǒng)；前饋控制使用的是視對象特性而定的“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，動態(tài)前饋控制，饋控制，前饋—串前饋反級控制等。集（DCS散型），就是集散控制系統(tǒng)型計算機控制系統(tǒng)的簡稱，也稱分布式計算機控制系統(tǒng)，是在吸收了模擬儀表控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)優(yōu)點的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的分布式控制系統(tǒng)。它在實現(xiàn)控制功能分散的同時，也實現(xiàn)了危險性的分散，并將參數(shù)顯示和操作部分進行集中。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)測控制、最優(yōu)控制等先進控制功能。它是以計算機、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遞階結(jié)構(gòu)；采4C控制。特點：用微機智能技術(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)。分級遞階結(jié)構(gòu)通常分為4級，每一級由若干子系統(tǒng)組成，形成金字塔結(jié)構(gòu)。同一級的各決策子系統(tǒng)可同時對下級施加作用，同時又受上級的干預(yù)，子系統(tǒng)可通過上級互相交換信息。第一級為過程控制級，第二級為控制管理級，第三級為生產(chǎn)管理級，第四級為經(jīng)營管理級。最佳燃燒帶：熱損失和污染最小、熱效率最高的低過剩空氣燃燒區(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獲得。串級控制方法雖然比較簡單實用、負荷跟蹤速度較快，但在動態(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)約都達到充分燃能源，提高鋼坯加熱質(zhì)量，又可防止環(huán)境污染。空氣過剩率：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。對于帶有余熱鍋爐的加熱爐，可通過調(diào)節(jié)引風(fēng)機的抽力實現(xiàn)爐膛壓力的控制；對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)，就可在求由多項式組成的微分方程的拉氏變換時，用逐項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，在時域內(nèi)對原函數(shù)每進行一次微分，就相當(dāng)于在復(fù)域內(nèi)將象函數(shù)用即將時域內(nèi)的微分s乘一次，運算簡化為復(fù)域內(nèi)乘以用積分定理這一性s的運算；利質(zhì)，這就是說，對原函數(shù)每進行一次積分，就相當(dāng)于它的象函數(shù)用s來除一次，這樣就把時域中的積分運算化為復(fù)域內(nèi)除以s的運算。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對被調(diào)參）.數(shù)的影響（很大（p51）味著調(diào)節(jié)閥的動作Kp減?。┮猓篞幅度很小，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)時間也很長；但殘差很大，當(dāng)Q再進一步增大時，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