工业过程与过程控制3单元课后习题

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1、工业过程与过程控制第三章比值控制系统3.1比值与比值系数的含义有什么不同?它们之间有什么关系？答：①比值指工艺流量之比，既：f:K=比值系数指主、副流量变送器输出电流信号之比，既：二者之间的关系由下式决定:r=/,^lmax（变送器输出与流量成线性关系时）a_）2（变送器输出与流量成开平方綱2max3.2用除法器进行比值运算时，对输入信号的安排有什么要求？为什么？答：应使除法器输出小于1。除法器输出值既仪表比值系数，需要通过副流量调节器的内给定设置，大于1无法设定、等于1无法现场整定。3.3什么是比值控

2、制系统？它有哪几种类型?画出它们的结构原理图。答：比值控制系统就是实现副流量卩2与主流量！^成一定比值关系，满足关系式：K=^-的控制系统。比值控制系统的类型：单闭环、双闭环、变比值系统比值控制系统。原理图见教材。3.4用除法器组成比值系统与用乘法器组成比值系统有何不同之处？答：①系统结构不同，实现比值控制的设备不同。②比值系数的设置方法不同，乘法方案通过在乘法器的一个输入端，输入一个外加电流信号I。设置；除法方案通过副流量调节器的内给定设置。3.5在用除法器构成的比值控制系统中，除法器的非线性对比值控

3、制有什么影响？答：除法器环节的静态放大倍数与负荷成反比。3.6为什么4:1整定方法不适用于比值控制系统的整定？答：单闭环比值控制系统、双闭环的副流量回路、变比值回路均为随动控制系统，希望副流量跟随主流量变化，始终保持固定的配比关系。出现4:1振荡时，固定配比关系不能保证。3.7当比值控制系统通过计算求得比值系数Kz〉l时，能否仍用乘法器组成比值控制？为什么？能否改变一下系统结构，仍用乘法器构成比值控制？答：当比值控制系统通过计算求得比值系数大于1时，不能用乘法器组成比值控制。因为当K"〉l时，计算所得的

4、乘法器的一个外加输入电流信号I。大于20mA,超出乘法器的输入范围。不用改变系统结构，只要调整F2max保证K1〈1即可。3.8一比值控制系统用DDZ-III型乘法器来进行比值运算（乘法器输出r=（I「4）（i0-4）+4,16其中L与I。分别为乘法器的两个输入信号），流量用孔板配差压变送器来测量，但没有加开方器，如图所示。已知Flmax=3600kg/h，F2max=2000kg/h,要求:①画出该比值控制系统方块图。②如果要求5:F2=2:1,应如何设置乘法器的设置值L?解：①方框图如下：②K=UF

5、'2K'=(K^^)2=(丄x@2)2=0.81F2max22000/()=16/T+4=16x0.81+4=16.96mA3.9某化学反应过程要求参与反应的A、B两物料保持FA:FB=4:2.5的比例，两物料的最大流量F^niax=625/t?3//?,乓niax=290m3//z。通过观察发现A、B两物料流量因管线压力波动而经常变化。根据上述情况，要求：①设计一个比较合适的比值控制系统。②计算该比值系统的比值系数1C。③在该比值系统中，比值系数应设置于何处？设置值应该是多少（假定采用DDZ-III型

6、仪表）。④选择该比值控制系统控制阀的开闭形式及控制器的正、反作用。解：①系统设计如下：@k,=(k^)2=(^)2=1.81①K^l,所以要将1^11;1、调大。所以FB醒2KFA圓=¥x625=390.625取^max二450r=(t)2=(^)2=0.75比值系数K1通过I。设置，/()=16/^+4=16772/4②选择A阀为气开阀，主对象为正环节，测量变送为正环节，则主调节器为反作用。选取B阀为气开阀，副对象为正环节，测量变送为正环节，则副调节器为反作用。解:3.10在硝酸生产过程中有一氧化工序

7、，其任务是将氨氧化成一氧化氮。为了提髙氧化率，要求维持氨与氧的比例为2:1。该比值控制系统采用如图所示的结构形式。已知F^max=l2000m3/h，F筑瞧=5000m3/h。试求比值系数r=?如果上述比值控制用DDZ-II型仪表来实现，比值系数的设置1(＞应该是多少？=1.21)1•max调整副流量的测量上限，使K<1’取/r=0.8,则/^max=7500即可o对于DDZ-II,/0=10^=10x0.8=8/7^3.11有一个比值控制系统如图所示。图中k为一系数。若己知k=2,FAmax=300k

8、g/h,FBmax=1000kg/h,试求Kz=?K=?A(KFAmax、2Fbmax(K3001000i_2=2.363.12一双闭环比值控制系统如图所示。其比值用DDZ-III型乘法器来实现。己知Flmax=7000kg/h,F2max=4000kg/h。要求：①画出该系统方块图。②若己知L=18mA求该比值系统的比值K=?比值系数③待该比值系统稳定时，测IiSlOmA,试计算此时12=?解：①F1②•//0=16/T+4，/0=18m