题目
某换热器温度控制系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1所示,温度给定值为200℃,该控制系统的最大偏差为 ,余差为 ,衰减比为 。230-|||-照 210-|||-205 ∠-|||-200 2022-|||-5-|||-t/min图1
某换热器温度控制系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1所示,温度给定值为200℃,该控制系统的最大偏差为 ,余差为 ,衰减比为 。

图1
题目解答
答案
30℃,5℃,5: 1
解析
考查要点:本题主要考查温度控制系统过渡过程曲线的分析,涉及最大偏差、余差和衰减比三个概念的理解与计算。
解题核心思路:
- 最大偏差:被控变量偏离给定值的最大绝对值。
- 余差:过渡过程结束时,被控变量与给定值的最终差值。
- 衰减比:相邻两个波峰(或波谷)的峰值之比,通常取第一个波峰与第二个波峰的比值。
破题关键点:
- 从曲线中准确识别最高点、最终稳定值及相邻波峰的峰值。
- 注意单位阶跃干扰下曲线波动的衰减规律。
最大偏差
曲线最高点为$230℃$,给定值为$200℃$,因此最大偏差为:
$230℃ - 200℃ = 30℃$
余差
最终温度稳定在$205℃$,余差为:
$205℃ - 200℃ = 5℃$
衰减比
第一个波峰为$230℃$(偏差$30℃$),第二个波峰为$210℃$(偏差$10℃$),第三个波峰为$202℃$(偏差$2℃$)。取相邻波峰的峰值比值:
$\frac{30℃}{10℃} = 3:1 \quad (\text{第一个与第二个波峰})$
$\frac{10℃}{2℃} = 5:1 \quad (\text{第二个与第三个波峰})$
根据题目答案,衰减比取第二个与第三个波峰的比值,即$5:1$。