1 概 述
1.自动控制理论和生产过程控制的区别?各自发展的三个阶段的主要内容? 2.工业生产对过程控制的要求?工业过程控制的任务?
3.画出简单过程控制系统的基本结构图,并对每一部分的作用进行简单解释? 4.了解过程控制系统的不同分类方法,并与钢种的分类方法进行比较?
5.为什么工业过程控制中把动态过程作为研究的主要内容?动态和稳态的关系? 6.什么叫稳定调节过程?什么叫不稳定调节过程? 7.评价一个系统的品质指标有几个?画图说明。
8.过程控制中的概念经常是成对出现的,结合本章及相关内容试着能列出多少组?
9.结合自身经验,谈一谈材料加工中过程控制的作用和必要性?
2. 过程控制系统的动态数学模型
1.古典控制理论和现代控制理论研究方法上的差异?
2.拉氏变换的定义?(至少掌握三种常用函数的拉氏变换)拉氏变换的性质有何作用?
3.拉氏反变换的步骤?如何用它来解线性微分方程? 4.传递函数、零点、极点、模态(振型)的概念? 5.拉氏变换和传递函数之间的区别?
6.为什么说传递函数描述了元件和系统的固有特性?为什么它包括时间域和频率域的全部信息?为什么传递函数的分母是相应微分方程的特征方程? 7.控制系统的图形描述有哪两种方法?简述其异同点? 8.求取传递函数方块图的步骤? 9.为什么要进行等效变换?
10.为什么八种典型环节都包含在线性系统传递函数的通用表达式中?写出比例、积分和微分环节微分方程和传递函数?这三种典型环节的英文字母缩写分别是什么?
11.请自己试着画出本章中古典控制理论发展的脉络流程图?
3. PID控制及其调节过程
1.PID控制器的特点?
2.什么是系统的“鲁棒性”?如何分类?
3.比例带的概念及其对调节过程的影响?
4.相同输入调节信号作用下,不同调节规律作用和特点有何不同?并画图说明。 5.如何进行PID参数设计?
6.试画出本章的思路发展脉络?
4.控制系统的状态空间分析
1.状态、状态变量、状态向量、状态方程和状态空间法的区别?
2.状态空间法的实质是什么?
3.现代控制理论包括哪三部分内容?
4.动态系统物理过程的分析有哪两种方法? 5.转移矩阵和传递矩阵的区别?
6.在不同输入作用下,状态空间表达式的三类表达形式? 7.状态方程求解有哪几种方法?
8.如何消除多输入多输出系统的解藕问题?
9.可控性和可观测性是如何提出来的?古典理论中为什么没有明确提出来? 10.可控性和可观测性的判断准则是什么?
11.可控性和可观测性和零极点对消的辨证关系?
12.多变量系统的反馈和单变量系统的反馈有何区别?
13.可控标准型和可控性的关系?可观测标准型和可观测性的关系? 14.为什么要进行极点配置? 15.状态预估器的概念?
16.请自己画出本章中现代控制理论的脉络发展思路框图?
5 系统的建模方法
1.熟悉以下基本概念:解析法、系统辨识、黑箱、灰箱、黑箱、过渡响应法、频率响应法、阻尼、幅频特性、相频特性、最小二乘估计、最优估计。 2.建立被控对象的数学模型有哪两类方法? 3.系统辨识的步骤和每一步的作用?
4.建立古典控制理论的数学模型——传递函数的方法是什么?各有什么特点? 5.建立现代控制理论的数学模型——状态空间法的方法是什么?简述其原理。 6.请简述递推最小二乘法的分类和实质是什么?
6最优控制系统与自适应控制系统
1.熟悉以下基本概念:泛函数、变分法、横截条件、目标函数、约束条件、欧拉方程、哈密尔顿函数、最优调节器。
2.对于连续系统的最优控制问题,通用的有哪三种性能指标类型(从目标函数角度)?你了解哪几种常用的应用类型性能指标? 3.什么是最小值原理?
4.请区别最小二乘法、最佳估计、最小值、变分法、动态规划法、最优控制之间的区别与联系? 5. 请查阅资料,举例说明最优控制在轧制过程中的应用? 6. 自适应控制的概念和系统分类?
7. 请查阅资料,举例说明自适应控制在轧制生产过程中的应用?
7控制系统设计与集散控制系统
1.系统设计通常包括哪三方面的内容?分别解决哪三类问题?
2.Smith控制器的控制原理?它主要适合于哪一类控制对象?请查阅相关资料,阐释Smith控制器在CVC轧机(或其它类型的轧机)中的使用情况?
3.智能控制的概念?特点?智能控制器包括哪些类型?请查阅相关资料,重点说明智能控制器在轧钢生产的加热炉炉温、炉膛压力、厚度控制、板形控制、轧制力控制中的应用情况。
4.什么是串级控制系统?什么是一次扰动和二次扰动?串级控制系统的特点是什么?
5.串级控制系统的设计步骤和设计要点是什么? 6.前馈控制系统和反馈控制系统的区别? 7.前馈控制系统的特点和控制原理?
8.计算机过程控制系统的分类有哪几种?
9.集散型计算机控制系统的特点是什么?
10.请简述集散型控制系统的发展历史,并说明每一阶段的典型产品?
11.什么是现场总线控制系统?试说明该系统的使用特点?它和集散型控制的区别与联系?
12.请查阅相关资料,举例说明集散型控制系统在轧制生产过程中的实际应用情况。
8.连续式加热炉生产过程自动控制
1.空气过剩率、最佳燃烧带的概念?
2.空气过剩系数与加热炉燃烧热效率的关系? 3.空燃比控制系统的作用是什么? 4.双交叉限幅控制系统的控制原理?
5.试比较串级控制、比值系统、双交叉限幅燃烧系统的在炉温控制中各自的优缺点?目前在炉温控制中应用最广泛的是什么系统? 6.炉膛压力的控制原理?
7. PFC-PID控制系统的作用,有哪些优点?
8.加热炉计算机控制系统的结构和功能特点是什么?
9 板带钢生产过程自动控制
1.CSP生产自动化系统的设备特点和模块控制功能是什么? 2.CSP生产自动化系统数据传输、通讯方式如何实现? 3.板带钢轧制时厚度波动的原因? 4.什么叫p-h图,有哪些用途?
5.弹跳曲线为什么存在直线段和曲线段? 6.厚度自动控制的类型有哪些? 7. “压尾”轧制的作用是什么?
8.试解释厚度计式AGC、压力AGC、P-AGC、GM-AGC、BISRA(英国钢铁协会)-AGC系统之间的区别和联系?
9.厚度补偿的目的是什么?常用的有哪几种补偿控制措施?
10.改变位置补偿系数α大小,液压AGC系统如何实现轧机刚度的不同控制方式? 11.板形良好的条件是什么?如何用临界内应力曲线来分析同时保证带钢凸度、平直度的控制策略?
12.实现板形控制的具体手段有哪些?
13.影响轧辊有载辊缝形状的因素有哪些?
14.如何用p-h图分析,改变弯辊力和轧辊热凸度来调节带钢板形的原理? 15.什么是热轧件的黑度?
16.精轧机组常用温降分配方法?
17.轧制过程中影响轧件温度的因素有哪些?
18.掌握如下基本概念:
压下有效系数;厚度锁定;等效刚度系数;凸度、相对凸度;相对凸度差、绝对值AGC、相对值AGC、位置补偿系数。
10 高速线材生产过程自动控制
1.高速线材的生产工艺特点?有哪几项关键技术?
2.高线不同控制系统的数据传输和网络通讯如何实现? 3.速度级联调节的原理?
4.微张力控制有几种方式?控制原理如何?什么是自由轧制电流? 5.你了解的电机调速方法有几种? 6.飞剪控制系统构成?
7.飞剪定位速度算法原理?
8.活套控制系统的组成有哪几部分?
9.活套从结构形式分有几种类型?特点是什么?高速线材一般采用哪几种活套器?
10.活套控制过程包括哪四个阶段?
11.什么是活套的浪涌和甩尾?如何控制? 12.套型控制的内容?
13.请试着画出高速线材生产中关键控制技术及理论的脉络流程图?
11 百米高速重轨预弯过程自动控制
1.钢轨冷却后为什么会产生弯曲?
2 钢轨预弯原理是什么?为什么要进行预弯? 3.百米钢轨与普通钢轨的冷却弯曲有何不同?
4.钢轨预弯控制数学模型对其控制过程有何指导作用? 5. 钢轨预弯的控制系统设计思路是什么? 6. 钢轨预弯系统的自动控制系统组成是什么? 7. 钢轨预弯系统中同步控制系统的作用是什么?
8. 西门子PCS7控制系统的特点以及它与S7系列PLC之间的区别和联系? 9. 根据本书内容或查阅相关资料,请比较一下轧钢系统中常用控制系统有哪几种?它们有何区别?
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