分布式考试整编.docx

概念
1分布式控制系统的组成和特点:——完成系统运算处理控制,是DCS的核心部分,系统的主要控制功能由它来完成。——主要完成人机界面功能、供操作员操作监视。——是对DCS进行应用组态和编程,作为DCS中的一个特殊功能站,用于离线组态、在线修改和操作系统开发。——包括系统网络和现场总线网络。特点:可移植性、可靠性、实时性
2简述分布式控制系统的可扩展性、可移植性。
答:随着产品的完善和控制规模的扩大,分布式控制系统的硬件和应用软件可以增加。硬件包括通讯系统、控制器和操作站等,应用软件包括操作界面、控制功能和数模开发等。一旦系统运行成功以后,可以被移植到任何相同的工艺过程中。
3分布式控制系统中有哪些冗余结构?各有什么优缺点?
答:分布式控制系统有两种冗余结构,一种是整体式冗余结构,另一种是分离式冗余结构。整体式系统由早期的单回路调节器和PLC组成,因本身有操作器,常采用仪表盘备用方式;分离式冗余结构常采用多重化冗余结构:配备冷备用数据库,控制器热备用,CRT远程遥控备用等。整体式冗余结构可以实现完全与系统分离备用,系统受干扰较小,但成本较高,自动化水平较低;分离式冗余结构可以选择重要部件备用,投资较少。
4分布式系统为什么采用冗余结构?
答:分布式控制系统是实时在线控制系统,高可靠性是评价分布式控制系统的重要指标。%以上,这就必须对系统采用冷备用、热备用等方式,通常通信系统全部冗余,控制站中主控件热备用,电源n+1;n热备用,子模件和端子板n+1;n冷备用。
5数字PID闭环系统结构图,各部分特点。
答:数字PID闭环系统结构图如图:
控制器包括P、I及D环节几部分,其中:
P调节:加大K,可减小静差,但易造成动态特性变差,甚至不稳定。
I调节:积分器的输出值大小取决于对误差的累积结果,虽误差不变但积分器的输出仍增加,直至误差e=0。积分器的加入相当于能自动调节控制常量u0,消除静差,使系统趋于稳定。
D调节:积分时间可消除静差,但代价是降低了响应速度,为了加快响应速度,有必要在偏差出现的瞬间,不但对偏差量做出即时反应(即比例调节作用),而且对偏差量的变化做出反应,或者说按偏差变化的趋向进行控制,使偏差消灭在萌芽状态。
集散控制(集中管理,分散控制)
为什么采用递阶控制:
二、集散控制算法
1、PID控制算法:
全量: 位置式PID控制算法
位置式控制算法提供执行机构的位置uk,需要累计ek
增量式PID控制算法
增量式控制算法提供执行机构的增量△uk,只需要保持现时以前3个时刻的偏差值即可。
速度式PID控制算法----增益算式除以采样周期Ts

2、开环控制:插补(直线、圆弧)
直线插补:
偏差判别:
—若Fm = 0,则点 M 在OP直线段上
—若Fm > 0,则点 M 在OP直线段的上方
—若Fm < 0,则点 M 在OP直线段的下方
进给方向确定:
—当Fm ≥ 0时,沿+x 轴方向走一步
—当Fm < 0,沿+y 方向走一步
偏差计算的简化:
设加工点在 M 点,若Fm ≥ 0,这时沿+x 轴方向走一步至M+1点,Fm+1 = = Fm - ye
设加工点在 M 点,若