过程装备控制技术习题及参考答案-2

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1、过程裝备控制技术习题及参考答亲第一章控制系统的基本概念1.什么叫生产过程自动化？生产过程自动化主要包含了哪些内容？答：利川自动化装置來管理生产过程的方法称为生产过程自动化。主要包含：①自动检测系统②信号联锁系统③自动操纵系统④自动控制系统。4.在自动控制系统中，什么是干扰作用？什么是控制作用？两者有什么关系？答：干扰作用是由干扰因索施加于被控对象并引起被控变量偏离给定值的作用；控制作用是由控制器或执行器作用于被控对彖，通过改变操纵变屋克服干扰作用，使被控变虽保持在给定值，两者的相同之处在于都是施加于被控对象的作用，不同之处在于干扰作用是使被控变量偏离给定值，而控制

2、作用是使被控变量接近给定值。9.试画出衰减比分别为nl,n—时的过度过程曲线？答：如图所不:10.表示衰减振荡过程的控制指标有哪些？答：表示衰减振荡过程的控制指标冇：①最人偏羌A——指过渡过程屮被控变量偏离设定值的最大值，即被控变量第一个波的峰值与给定值的差。②衰减比n——过渡过程曲线上同方向的相邻两个波峰之比。③回复吋间(过渡吋间)——指被控变量从过渡状态回复到新的平衡状态的时间间隔，即整个过渡过程所经历的时间。④差e(-)——指过渡过程终了时被控变量新的稳态值与设定值Z差。⑤振荡周期T——过渡过程的笫一个波峰与和邻的笫二个同向波峰之间的时间间

3、隔，其倒数称为振荡频率。第二章过程装备控制基础1•什么是被控对象的特性？表征被控对象特性的参数有哪些？它们的物理意义是什么？答：所谓被控对象的特性，是指当被控对象的输入变虽发生变化时，英输出变虽随时间的变化规律（包括变化的大小，速度），描述被控对象特性的参数有放大系数K,吋间常数T和滞后时间toK——被控对象重新达到平衡状态时的输出变化罐与输入变化量之比。由于放人系数K反映的是对彖处于稳定状态下的输出和输入Z间的关系，所以放大系数是描述对彖静态特性的参数。T——时问常数是指当对象受到阶跃输入作用后，被控变量如果保持初始速度变化，达到新的稳态值所需的时间。或当对象受

4、到阶跃输入作用后，被控变量达到新的稳态值的63.2%所需时间。时间常数T是反映被控变虽变化快慢的参数，因此是对象的动态参数。T滞后时间是纯滞后T0时间和容量滞后丫c的总和。输入变最的变化落示于输入变量变化的时间称为纯滞后时间，纯滞后的产生一般是由于介质的输送或热的传递需耍一-段吋间引起的。容量滞后一般是因为物料或能虽:的传递需耍通过一定的阻力而引起的。滞后吋间T也是反映对象动态特性的重要参数。3.什么是被控对象的控制通道？什么是干扰通道？答：对一个被控对象来说，输入量是扰动蜃和操纵变量，而输出是被控变量。由对象的输入变量至输出变量的信号联系称为通道。操纵变量至被控

5、变量的信号联系称为控制通道；扰动量至被控变量的信号联系称为扰动通道。6.什么是调节器的控制规律？调节器有哪几种基本控制规律？答：调节器的控制规律是指调节器的输出信号随输入信号变化的规律或是指控制器的输出信号P与输入偏差信号e之间的关系。常用的基本调节规律有：位式，比例，积分，微分等，以及它们的组合控制规律如PI,PD,PIDo16.设计控制系统时，必须确定和考虑哪些方面的问题？答：设计一个控制系统，首先应对被控对象做全面的了解。除被控对象的动静态特征外，对于工艺过程，设备等也盂要比较深入的了解；在此基础上，确定正确的控制方案，包括合理地选择被控变量与操纵变量，选择

6、合适的检测变送元件及检测位置，选用恰当的执行行器，调节器以及调节器控制规律待，最后将调节器的参数整定到最佳值。17.什么是串级控制系统？它有什么特点？什么情况下采用串级控制？答：串级控制系统是由其结构上的特征面得出的。它是由主、副两个控制器串接工作的，主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出操纵控制阀，以实现对主变最的定值控制。它的特点有：①能迅速克服进入副回路的T•扰。②能改善被控对象的特征，提高了系统克服干扰的能力。③主冋路对副对象具有“鲁棒性”，提高了系统的控制精度。串级控制系统主要就用于：对彖的滞后和时间常数很大，干扰作用强面频繁，负荷变化大，对

7、控制质量要求佼高的场合。20.什么是前馈控制系统？应用在什么场合？答：前馈控制又称扰动补偿，它是测量进入过程的干扰(包括外界干扰和设定值变化)，并按其信号产牛合适的控制作用去改变操纵变量，使被控变量维持在设定值上。前馈控制主要用于下列场合：①T扰幅值大而频繁，对被控变量影响剧烈，单纯反馈达不到要求吋；②主要干扰是可测不可控的变量；③对象的控制通道滞示人，反馈控制不即时，控制质量差时，可采用前馈—反馈控制系统，以提高控制质最。第三章过程检测技术3.测量仪表的主要性能指标有哪些？传感器的主要特性有哪些？答：测虽仪表的主要性能指标冇技术，经济及使用三方面的指标，其中技术

8、方面的冇：