成型课后习题.doc

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