综合自控原理过程控制大纲(复试)

1、信息学院研究生复试综合 1 参考书与考试大纲 2006-9 一 复试科目及参考书： 考试科目：自动控制原理（ 80）和过程控制工程（ 20） 参考书：自动控制原理，厉玉鸣等主编，化学工业出版社， 2005年 9月 过程控制工程孙洪程等编，高等教育出版社， 2006年 2月 二 同等学历辅修考试： 1、计算机控制 参考书：计算机控制系统，王慧主编，化工出版社， 2000年 2、自动化装置 参考书：过程控制装置，张永德编著，化工出版社， 2000 年 三 考试大纲 （ 1） 自动控制原理 1、控制系统的基本组成和概念 控制系统的组成；控制系统的主要类型； 2、控制系统的数学模型 被控对象的微分方程

2、模型； 控制系统的传递函数； 方块图及其等效变换； 信号流图； 3、控制系统的时域分析方法 低阶系统的动态响应； 控制系统动态响应的质量指标； 控制系统的劳斯 稳定判据；常规控制规律对系统控制质量的影响； 4、根轨迹方法 根轨迹的基本规则和绘图方法；控制系统的根轨迹设计 5、频率特性分析法 系统频率特性的定义； 系统频率特性的极坐标图； 对数坐标图； Nyquist 稳定性判据；控制系统的稳定裕度；控制系统频率特性分析、设计方法； 6、采样控制系统 采样过程及采样定理；脉冲传递函数；连续模型的离散化；采样系统的数 学模型及求解；采样系统的分析； 7、线性系统状态空间设计方法 系统能控性和能观性

3、；线性变换及标准形；线性系统状态反馈控制；线性 系统极点配置法； 8、非线性系统和系统稳定性分析 描述函数分析法；相平面分析法； 2) 过程控制系统 1、基本过程控制系统 单回路反馈系统；串级控制系统；比值控制系统；均匀控制系统；前馈控 制系统；选择性及分程控制系统 2、过程控制工程 典型单元控制方案的设计与分析 附：北京化工大学研究生复试考卷（样题） 、（10分）某加热炉控制系统如图 原料油 1. 说明这是哪种类型的控制系统。被控对象、被控变量、操纵变量各是什么？可 以使用哪种测量元件（5分）？ 2. 画出控制系统的方块图（5分）。 二、（15分，每小题3分）已知一个n阶闭环系统的微分方程为

4、 （n）（n 1）（2） an yan 1ya2ya1y a0y bir b0r 其中r为输入，y为输出，所有系数均大于零。 （1）写出该系统的特征方程； （2）写出该系统的闭环传递函数； （3）若该系统为单位负反馈系统，写出其开环传递函数； （4） 若系统是稳定的，求当r（t） 1（t）时的稳态误差ess ； （5） 为使系统在r（t） t时的稳态误差ess 0，除系统必须稳定外，还应满足什 么条件？ 三、（20分）PLC电路如图所示，其中 R 2.5 ,L 0.25H ,C 1/6F （1） 列写该电路的微分方程（以e（t）为输入，uc（t）为输出）（10分）; （2）列写系统的状态方程（

5、5分）； （3）定性的画出该系统的单位阶跃响应曲线，说明原因（5分）; 四、（25分）设受控对象的传递函数为 G（s），试设计状态反馈 s（s 6）（ s 12） 使闭环系统满足： （1）静态位置误差为零； （2）动态性能满足 % 5%,tp 0.5s，其中 %为超调量，tp为峰值时间。 五、（10分）从对系统性能的影响、改变系统的能力以及工程实现等方面对状态 反馈与输出反馈进行分析，比较其优缺点。 六、（20分）在乙烯工程中有一绿油吸收塔，其釜液作为脱乙烷塔的回流。正常 情况下为保证脱乙烷塔的正常操作， 采用流量定值控制。一旦绿油吸收塔液位低 于5%的极限，为保证绿油塔的正常操作，需即时改为按绿油吸收塔液位来进行 控制。 （1）在这种情况下，如果采用选择性控制方案，画出系统的结构图与方块图。 选择控制阀的开闭形式及控制器的正反作用。