过控习题整理

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1、1•对于如图所示的压力控制系统，假设贮罐温度不变，主要干扰为Pl、P2o试指出该系统中的被控变量、操纵变最、扰动变最与被控对象，并画出该系统的方块图P2.对于如图所示的加热炉温度控制系统，U⑴指出该系统屮的被控对象、被控变量、操纵变量、扰动变量;⑵画岀该系统的方块图3.（1）列写过程微分方程组；（2）画出方框图；（3）求传递函颯@）=彳冒尺12°2X二——Q1尺22.对于如图所示的加热炉温度控制系统，试⑴指出该系统屮的被控变最、操纵变最、扰动变最与控制Id标;⑵画出该系统的方块图；⑶选择控制阀的“气开■气

2、关”形式；⑷指岀该控制系统的“广义对象”及物理意义。思考题■对于一般的自衡过程，分析采用纯比例控制器存在稳态余差的原因；■引入积分作用可消除稳态余差的原因分析，以及为什么引入积分作用会降低闭环控制系统的稳定性？■引入微分作用可提高控制系统的稳定性，但为什么实际工业过程中应用并不多？■如何确定PID参数？3.(1)如何选择控制阀的“气开气关”？(2妆口何选择温度控制器的正反作川，以使闭环系统为负反馈系统?燃料■对于一般的H衡过程，当设定值或扰动发生阶跃变化时，为什么釆用纯比例控制器会存在稳态余差？■弓I入积

3、分作用的冃的是什么，为什么引入积分作用会降低闭环控制系统的稳定性？■弓I入微分作用的目的是什么，为什么实际工业过程中应用并不多？6.热平衡方程：CXGX{T一£）=AG2入…冷凝潜热；C1-比热容控制通道静态增益:Kpdr8G2A1oc—从静态增益补偿的角度G%选等百分比阀从动态特性变化的角度（Why?）▲厂fTL―►稳定性变差$

4、、一►G2f即控制阀开度f选快开阀燃料汕8•冇时前馈•反馈控制系统从其系统结构上看与串级控制系统I•分相似。试问如何来区分它们？试分析判断下图所示的两个系统各属于什么系统？说明

5、其理由。9•卜-图所示的换热器采用蒸汽加热工艺介质，要求介质出口温度达到规定的控制指标。试分析下列情况下应选择哪一种控制方案，并画出带控制点的流程图与方块图。（1）工艺介质流量Gf与蒸汽阀前压力Pv均比较稳定；（2）介质流量Gf比较稳定，但压力Pv波动较大；（3）蒸汽压力Pv比较稳定，但介质流量Gf波动较大。10.右图表示了NaOH溶液的稀释过程，输入溶液浓度为20%,要求进一步用淸水稀释成浓度为5%的溶液。流最F】、F2的测量仪表均为线性变送器，仪表屋程分别为0~30T/hr和0~120T/hr,并采用

6、DDZJI【型，K为比值计算单元。（1）求K值与工艺比值的关系式；（2）根据所描述的工艺悄况，确定K值；（3）若F］的变化范围为10~20T/hr,试求取稳态条件下/?与人的变化范围（用mA表示）F、（NaOH溶液）F.（清水）□•冇一单闭环比值控制系统如图所示，其比值用DDZ-111型乘法器来实现（图中的测量仪表是线性仪表）。已知Qmax=7000kg/h,Q2max=4000kg/ho要求:（1）若己知lo=18mA,求该比值控制系统的k=?比值系数K二？（2）待该比值系统稳定时，测得li=10mA,

7、试计算此时的£二？12.左图表示人型氨厂的锅炉燃烧控制系统。平时按蒸汽压力控制犬然气量，但为了防止阀后天然气压力过高造成脱火，而增加了阀示压力超驰控制。试确定控制阀的气开气关形式,以及阀后压力控制器的止反作用，选择器采用“高选”还是“低选〃？在图上価出选择控制系统。画出防积分饱和的信号联系13.图示为加热炉出口温度控制系统方案之一。工艺上规定要优先使用炼厂气A,只有在负荷增加后使用了炼厂气所能提供的最大限量还是不够时，才以燃料油B來加以补充。试分析：控制方案是如何满足上述丄艺要求的？12.下图为化学反应器

8、的过程控制系统：1）说明图中的控制策略属于哪类控制系统？2）最主要的被控变最是什么？最主要的操纵变最是什么？3）图中哪个控制器要幣定的最慢，哪个控制器要整定的最快？为什么？4）阀门VI是气开还是气关？为什么？V2是气开还是气关?为什么？5）指出各图中控制器的正反作用,并给出选取的理由;6）给出图中控制规律的选取。13.如图所示的精馆塔提憎段灵敏板温度控制冋路很可能引起液泛。假设液泛可以用塔底和塔顶压力之差來表征（压差太大表示可能存在液泛）。请在此基础上设计一个液泛约束控制系统，以保证疋常操作时按提馆段温度

9、调节加热蒸汽流量，1佃为塔即将出现液泛时则耍求调节加热蒸汽流量确保不发生液泛。要求：（1）価出带控制点的流程图与对应的方块图；（2）选择调节器的正反作用。计算局.16.假设已知稳态增益：K12.如图所示的精馆塔提憎段灵敏板温度控制冋路很可能引起液泛。假设液泛可以用塔底和塔顶压力之差來表征（压差太大表示可能存在液泛）。请在此基础上设计一个液泛约束控制系统，以保证疋常操作时按提馆段温度调节加热蒸汽流量，1佃为塔即将出现液泛时则耍求