过程装备控制技术及应用

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1、实用文案第一章控制系统的基本概念⑴生产过程自动化系统包括?答:①自动检测系统②信号连锁系统③自动操纵系统④自动控制系统⑵工业生产对过程装备控制的要求?答:①安全性②经济性③稳定性⑶为了实现控制要求,通常有两种方式选择:①人工控制②自动控制⑷控制系统的组成:①被控对象②测量元件和变送器③调节器④执行器⑸控制器执行器被控过程测量元件及变送器ysyf(干扰变量）ymum⑹某化学反应器工艺规定操作温度为（800±10）℃。为确保生产安全，控制中温度最高不得超过850℃。现设计的温度控制系统，在最大阶跃扰动下的过渡过程曲线如下图所示。 T

2、/℃845815805800720T/min25标准文档实用文案（1）分别求出最大偏差A、超调量B、余差C、衰减比n、过渡时间Ts（温度进入±1%新的稳定值即示为系统已稳定）和震荡周期T。（2）分析此温度控制系统是否满足工艺要求？答:（1）解:最大偏差：A=845－800=45℃超调量:σ=（845－805）/805=4.97%衰减比：n=B/B’=（845－805)/（815－805）=4：1余差：C=805－800=5℃过渡时间：Ts=25min震荡周期：T=20－7=13min⑵解：符合要求:①系统新的稳定值是805℃，符

3、合工艺规定操作温度（800±10）℃的要求②845℃＜850℃，符合控制中温度最高不得超过850℃的要求⑺图示为一自力式贮槽水位控制系统。(1)指出系统中被控对象、被控变量、操纵变量是什么?(2)试画出该系统的方块图。(3)试分析当出水量突然增大时，该系统如何实现水位控制的?图1-6贮槽水位控制系统1-贮槽；2-浮球；3-杠杆；4-针形阀标准文档实用文案图1-7贮槽水位控制系统方块团h为贮槽水位；ho为贮槽希望保持的水位。解:(1)该系统中贮槽为被控对象；贮槽中水的液位为被控变量；进水流量为操纵变量。(2)贮槽水位控制系统方块图

4、如图1-7所示。(3)当贮槽的出水量突然增大，出水量大于入水量，使水位下降，浮球随之下移，通过扛杆装置带动针形阀下移，增大了进水量，使出水量与入水量之差随之减小水位下降变缓，直至进水量与出水量又相等，水位停止下降。重新稳定，实现了水位控制。⑻一反应器温度控制系统示意图。A、B两种物料进入反应器进行反应、通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度保持不变。图中了TT表示温度变送器，TC表示温度控制器。试画出该温度控制系统的方块图，并指出该控制系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量变化的扰动各是什么?　标准文档

5、实用文案图1-10反应器温度控制系统图1-11反应器温度控制系统方块图注：T为反应器内温度，Tsp为反应器内温度的设定值。解:反应器温度控制系统中被控对象为反应器；被控变量为反应器内温度；操作变量为冷却水流量；干扰为A、B物料的流量、温度、浓度、冷却水的温度、压力及搅拌器的转速等。反应器的温度控制系统的方块图如图1-ll所示。⑼控制系统的分类:①按给定值的特点划分②按系统输出信号对操纵变量影响划分③按系统的复杂程度划分④按系统克服干扰的方法划分标准文档实用文案⑽自动控制系统在阶跃干扰作用下的过渡过程有非周期衰减过程、衰减振荡过程

6、、等副振荡过程、发散振荡过程等四种。⑾知道是什么意思?1、最大偏差和超调量2、衰减比3、余差4、过渡时间5、振荡周期或频率第二章过程装备控制基础①被控对象的特性:就是当被控对象的输入变量发生变化时,其输出变量随时间的变化规律标准文档实用文案②控制通道:操纵变量与被控变量之间的联系称为控制通道③干扰通道:干扰作用与被控变量之间的联系称为干扰通道④被控对象的自衡特性:在没有人为干预的情况下,被控对象自身能重新恢复平衡的特性.⑤描述简单对象特性的参数有哪些?各有何物理意义?答描述对象特性的参数分别是放大系数K、时间常数T、滞后时间。放

7、大系数K是被控变量重新达到平衡时的输出的变化量与输入的变化量之比.时间常数T是反映被控对象受到输入作用后,输出变量达到新稳态值得快慢.滞后时间是描述对象滞后现象的动态参数。⑥ 有关放大系数的几个一般性结论?1.放大系数K表达了被控对象在干扰作用下重新达到平衡状态的性能,是不随时间变化的参数.2.在相同的输入变化量作用下,被控对象的K越大,即输入对输出的影响越大,被控对象的自身稳定性越差;反之,K越小,被控对象的稳定性越好.⑦、传递滞后和容量滞后的区别?答:传递滞后传递滞后又叫纯滞后一般用τ0表示。纯滞后的产生一般是由于介质的输

8、送、能量传递和信号传输需要一段时间而引起的。容量滞后一般是由于物料或能量的传递需要通过一定阻力而引起的。标准文档实用文案⑧被控变量选择的基本要求(论述题)⑴作为被控变量,其信号最好是能够直接测量获得,并且测量和变送环节的滞后也要求比较小.⑵若被控变量信号无法直接