分布式控制考試復習資料

1、第一次作業(yè)1. 大學的國際聲譽對本校學生有什么影響？2. 宏大的工程規(guī)模為工程科技人員的成長提供了什么機會？答：機遇和影響主要是三個方面的。首先是工作崗位。宏大的工程規(guī)模為工程科技人員提供了大量的就業(yè)機會。其次是工程科技人員的理論和實踐相結合完成工程項目，其技術能力得到巨大的提升。最后是參與了大規(guī)模的工程項目之后其能力收到社會肯定，將有更多的發(fā)展機會。3. 我國的工程科技人力資源對國家發(fā)展有什么作用？答：現(xiàn)代社會是科技的社會，科學技術是第一生產力。我國正處于發(fā)展上升的使其，有非常多的工程項目需要建設。國內豐富的工程科技人力資源對于國家發(fā)展將起到全面推動的作用。4. 中國大工程建設需要什么樣的人

2、才？答：中國大工程建設需要的人才是多種多樣的。首先是項目規(guī)劃和設計的人才，然后是工程建設人才，包括建筑人才，電氣設計及建造人才，自動化人才等。最后是運營維護人才。5. 中國工程科技人才的培養(yǎng)模式有哪些？答：中國的工程技術人才培養(yǎng)的傳統(tǒng)模式分為專業(yè)技術型和研究導向型兩類。6. 中國未來發(fā)展迫切需要哪些類型工程人才？答：中國未來發(fā)展還迫切需要三類工程人才：技術集成創(chuàng)新人才、產品創(chuàng)意人才、工程經營管理人才。7. 創(chuàng)新型工程科技人才成才模式的綜合性包括哪些方面？答：創(chuàng)新型工程科技人才的培養(yǎng)不能僅僅通過理論學習來實現(xiàn)，其成長成才需要通過綜合性的培養(yǎng)。主要包括以下幾個方面：1）理論學習；2）技術實踐；3）

3、多專業(yè)知識交叉；4）創(chuàng)新設計能力的培養(yǎng)；5）創(chuàng)業(yè)與市場能力的培養(yǎng)與訓練。第二次作業(yè)1. 實現(xiàn)遠程控制的基本條件有哪些？2. 試說明遠程控制的基本思路？3. 遠程控制實驗系統(tǒng)的現(xiàn)場級、實驗控制級和遠程控制級包括哪些要素？答：遠程控制級要素：a遠程計算機通過Internet與實驗計算機工作站連接；b遠程計算機通過Internet與教師計算機工作站連接；c遠程計算機可以控制實驗計算機工作站完成實驗內容，可以進行可視化顯示、控制打印、數(shù)據(jù)存儲等。4. 教學成果獎所設計的知識領域和應用行業(yè)有哪些？答：檢測與傳感技術：過程控制變量、運動控制變量電力電子技術：器件、電路、控制運動控制技術：交、直流調速，開閉

4、環(huán)控制現(xiàn)場總線技術：P-bus、CAN-bus，現(xiàn)場設備網絡化，從底層到頂層實現(xiàn)互聯(lián)、互通、互操作可編程邏輯控制技術：順序控制、邏輯控制、數(shù)模控制網絡通信技術：以太網、現(xiàn)場總線網、無線網Web數(shù)據(jù)庫技術計算機控制技術等。造紙：電力拖動系統(tǒng)（同步技術、運動控制技術、電力電子技術）建材：水泥廠自動化系統(tǒng)（窯、磨、配料）第三次作業(yè)1. 研究高壓電動機軟起動的目的及意義有哪些？答：三相異步電動機直接啟動時電流會達到額定電流的57倍。當電動機容量相對較大時，該起動電流將引起電網電壓的急劇下降，其結果會破壞同電網其他設備的正產運行，甚至引起電網失去穩(wěn)定，造成更大的事故。電機直接全壓起動時的大電流在電機定子

5、線圈和轉子鼠籠條上產生很大的沖擊力，會破壞繞組絕緣和造成鼠籠條斷裂，引起電機故障，大電流還會產生大量焦耳熱，損傷繞組絕緣，減少電機壽命。減少高壓電機起動時造成的危害就是研究高壓電機軟起動的目的所在。對于大功率高壓電動機而言，軟起動比直接起動具有如下優(yōu)勢： 1）減少起動過程引起的電網電壓下降，使之不影響共網其它電氣設備的正常運行； 2）減小電動機的沖擊電流，避免電動機局部過熱，危害電動機壽命； 3）減小硬起動帶來的機械沖力，減緩傳動機械（軸、嚙合齒輪等）的磨損； 4）減少電磁干擾，避免沖擊電流以電磁波的形式干擾電氣儀表的正常運行。 研究高壓電機軟

6、起動還能替代國外進口產品，加上上述原因，對高壓電機軟啟動的研究就具有十分重要的意義。2. 電動機軟起動的科學問題包含哪幾方面？答：1）限流軟起動；2）軟起動過程中的動態(tài)無功補償；3）軟起動過程中的諧波抑制。3. 電力電子電抗器與機械式電抗器在結構及原理上有什么區(qū)別？答：機械式電抗器采用的是單線圈的，通過機械調匝改變電抗器的繞組匝數(shù)來改變其電抗值。電力電子電抗器有一次、兩次兩個繞組，一次采用單繞組或多繞組結構，二次采用分布式繞組或多繞組結構，采用阻抗變換器控制阻抗。4. 電磁調壓軟起動與電磁調壓補償軟起動方案有何不同？答：區(qū)別在于前者不進行無功補償，后者在起動過程中進行無功補償。5. 電動機在起

7、動或運行的過程中為什么需要進行無功補償？答：對于大功率高壓電機來說，在起動運行過程中會消耗大量無功功率，致使電機的功率因數(shù)較低，并且總電流增大將導致設備及線路的損耗增加，影響電壓質量，如果不及時控制，會對電網安全運行產生不利影響。對無功功率進行合理補償和控制，不但能提高配電網絡的運行效率，還能降低配電系統(tǒng)的損耗，起到節(jié)能的作用。所以要進行無功補償。第四次作業(yè)1、 分布式網絡的拓撲結構有哪些？答：總線型、環(huán)型、星型及它們的混合型。2、 總線型網絡拓撲結構的特點和控制策略是什么？答：總線型拓撲結構是指采用單根傳輸線作為總線，所有工作站都共用一條總線。優(yōu)點：電纜長度短、布線容易、便于擴充；缺點：總線

8、中任一處發(fā)生故障，整個網絡就會癱瘓，且故障診斷困難。控制策略：分布式控制策略。3、 環(huán)形網絡拓撲結構的特點和控制策略是什么？答：環(huán)形拓撲，入網設備通過轉發(fā)器接入網絡，一個轉發(fā)器發(fā)出的數(shù)據(jù)只能被另一個轉發(fā)器接收并轉發(fā)，所有的轉發(fā)器及其物理線路構成的環(huán)狀網絡系統(tǒng)。環(huán)形拓撲結構各節(jié)點通過通信線路組成閉合回路，環(huán)中數(shù)據(jù)只能單向傳輸。優(yōu)點：信息在網絡中沿固定方向流動，兩個結合點間有唯一的通路，大大簡化了路徑選擇的控制，當某個節(jié)點發(fā)生故障時，可以自動旁路，可靠性高。缺點：由于信息是串行穿過多個節(jié)點環(huán)路接口，當節(jié)點過多時影響傳輸效率，使網絡響應時間變長。由于整個網絡構成閉環(huán)，故擴充起來不太方便。4、 星型網

9、絡拓撲結構的特點是什么？答：星型拓撲結構的每個節(jié)點都由一條單獨的通信線路與中心結點連接。優(yōu)點：結構簡單、容易實現(xiàn)、便于管理，連接點的故障容易監(jiān)測和排除。缺點：中心節(jié)點是全網絡的可靠瓶頸，中心節(jié)點出現(xiàn)故障會導致網絡的癱瘓?？刂撇呗裕盒切屯負浣Y構是一種以中央結點為中心，把若干外圍節(jié)點連接起來的輻射式互聯(lián)結構，各節(jié)點與中央結點通過點對點方式連接，中央結點執(zhí)行集中式通信控制策略，因此中央結點相當復雜，負擔也重。5、 試畫出兩級環(huán)形網絡的組網通信方式結構圖，并說明其應用特點？6、 試畫出兩級星型網絡的組網通信方式結構圖，并說明其應用特點？第五次作業(yè)1、 “分布式控制理論與技術”發(fā)展過程經歷了哪幾個階段？

10、答：四個階段。第一階段：人工控制、手工操作、憑經驗控制；第二階段： 古典控制理論的產生,為單入/單出和單臺設備控制 ；第三階段：現(xiàn)代控制理論，串級、比值、均勻和前饋控制；第四階段： 預測控制、自適應、模糊控制等多參數(shù)控制。2、 元器件、PLC、計算機的發(fā)展對“分布式控制理論與技術”有何促進作用？答：電子管元件出現(xiàn)：為控制提供了初級手段；導致了古典控制理論的產生；控制方式為單入/單出和單臺設備控制；晶體管的出現(xiàn)：由古典控制理論到現(xiàn)代控制理論；控制結構改為串級、比值、均勻和前饋控制；隨著這些元器件的出現(xiàn)和發(fā)展出現(xiàn)大規(guī)模集成電路。器件，電路和控制理論綜合應用于實踐，出現(xiàn)了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，PLC的應用出

11、現(xiàn)了后來的DCS、PC特別是大型IPC的應用出現(xiàn)了FCS是控制從一條生產線，一個工廠到整個廠區(qū)，控制理論相應也采用預測控制、自適應、模糊控制等多參數(shù)控制;智能變送、智能調節(jié)。yK調節(jié)器算法調節(jié)閥被控對象eK-A/DD/A+ CPU系統(tǒng)輸出執(zhí)行機構被控對象模擬調節(jié)儀表測量變送儀表設定值+e-輸出 檢測變送單元3、 模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)有何區(qū)別？模擬系統(tǒng)：其中調節(jié)器多為氣動或電動模擬單元組合儀表。算法由硬件來實現(xiàn)。數(shù)字系統(tǒng)：用數(shù)字調節(jié)器代替模擬調節(jié)器特別是計算機應用于控制系統(tǒng)中（計算機控制系統(tǒng)），會使得數(shù)字系統(tǒng)較模擬系統(tǒng)有以下優(yōu)點：4、 計算機監(jiān)控系統(tǒng)有何功能？答：計算機監(jiān)控系統(tǒng)又稱計算機監(jiān)督系統(tǒng)（

12、SCC）實際是兩級計算機控制系統(tǒng)，上一級為，下一級為。對生產過程采集的數(shù)據(jù)經、送的同時也送。根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，經過計算后獲得最佳設定值傳送給。對設定值和測量值進行比較，將比較后的結果經、送出，對生產過程進行控制。對計算機監(jiān)督系統(tǒng)而言，要求具有強大的數(shù)據(jù)處理能力，存儲容量大；則需要實時性好，可靠性高，環(huán)境適應性好。5、 集散控制（DCS）與現(xiàn)場總線控制各有什么特點？試畫出兩種系統(tǒng)的結構圖？答：DCS系統(tǒng):DCS結構圖特點：（1）從上到下的樹狀拓撲大系統(tǒng)，其中通信（Communication）是關鍵。（2）模擬信號，A/DD/A、帶微處理器的混合。（3）DCS是信息管理站、監(jiān)控（工程師站）、控制站、

13、現(xiàn)場級（現(xiàn)場測控站）的4級結構。（4）缺點，是成本高，各公司產品不能互換，不能互操作，大DCS系統(tǒng)是各家不同的。FCS系統(tǒng):FCS系統(tǒng)結構圖特點：（1）全數(shù)字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置.（2）在總線上PID與儀器、儀表、控制裝置都是平等的。（3）多變量、多節(jié)點、串行、數(shù)字通信系統(tǒng)取代單變量、單點、并行、模擬系統(tǒng)。（4）是互聯(lián)的、雙向的、開放的取代單向的、封閉的。（5）局域網，再可與internet相通。（6）改變傳統(tǒng)的信號標準、通信標準和系統(tǒng)標準入企業(yè)管理網。6、 什么是現(xiàn)場總線？答：現(xiàn)場總線是應用于生產現(xiàn)場，在微機化測量設備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的系統(tǒng)，又稱為開放式、數(shù)字式、多點通信的底層控制網絡。7、 什么是信息孤島？答：采用一對一連線，用電壓或電流的模擬信號進行測量控制，或采用自封閉式的集散系統(tǒng)，難以實現(xiàn)設備以及系統(tǒng)與外界之間的信息交換，致使自動化系統(tǒng)成為信息孤島。第六次作業(yè)1、 PROFIBUS總線有（PROFIBUS-DP）、（PROFIBUS-FMS）、（PROFIBUS-PA）三個版本。其中，（PROFIBUS-DP）應用于加工自動化、（PROFIBUS-PA）應用于過程自動化、（PROFIBUS-FMS）應用于樓宇