过程控制系统简答题.doc

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1、1．闭环控制系统分为几种类型？每种代表什么含义？ 答：（1）定值控制系统，就是系统被控量的给定值保持在规定值不变或在小围附近不变。（2）程序控制系统，是被控量的给定值按预定的时间程序变化工作。（3）随动控制系统，是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。2.一个单回路控制系统主要由哪几个环节组成？作出简单控制系统的方框图。答：一个单回路控制系统主要由测量元件、变送器、调节器、调节阀、和被控过程等环节组成。3.什么是气开式调节阀？什么是气关式调节阀？其选择的原则是什么？ 答：气开式：执行器输入压力p>0.02mpa时，阀开始打开，也就是说有信号

2、压力时阀打开，无信号压力时阀关。气关式则反之，有信号压力时阀关，无信号压力时阀开。原则：主要是考虑在不同工艺条件下安全生产的需要。a、考虑事故状态时人身、工艺设备安全。b、考虑事故状态下减少经济损失，保证产品质量。c、考虑介质的性质。4.根据流量特性曲线，分别写出其对应的流量特性。答：流量特性主要有直线、等百分比（对数）、抛物线及快开四种直线特性是指阀门的相对流量与相对开度成直线关系，即单位开度变化引起的流量变化时常数。对数特性是指单位开度变化引起相对流量变化与该点的相对流量成正比，即调节阀的放大系数是变化的，它随相对流量的增大而增大。抛物线特性

3、是指单位相对开度的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系。快开流量特性是指在开度较小时就有较大的流量，随开度的增大，流量很快就达到最大，此后再增加开度，流量变化很小，故称快开特性。隔膜阀的流量特性接近快开特性，蝶阀的流量特性接近等百分比特性，闸阀的流量特性为直线特性，球阀的流量特性在中启闭阶段为直线，在中间开度的时候为等百分比特性。5.什么是积分饱和现象？防止积分饱和的措施都有哪些？所谓积分饱和现象是指若系统存在一个方向的偏差，PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而加大，从而导致u(k)达到极限位置。此后若控制器输出继续

4、增大，u(k)也不会再增大，即系统输出超出正常运行围而进入了饱和区。一旦出现反向偏差，u(k)逐渐从饱和区退出。进入饱和区愈深则退饱和时间愈长。此段时间，执行机构仍停留在极限位置而不能随着偏差反向立即做出相应的改变，这时系统就像失去控制一样，造成控制性能恶化。这种现象称为积分饱和现象或积分失控现象。1.积分分离法2.变速积分PID控制算法3.超限削弱积分法4.有效偏差法5.抗积分饱和机制6.简述前馈-反馈控制系统的优点。1系统综合了反馈、前馈控制系统的优点弥补了他们的缺点因而前馈—反馈复合控制系统的到了广泛的应用2引入前馈补偿没有影响

5、到系统的稳定性很显然前馈无论加在什么位置都不会构成回路系统的特征式都保持不变因而不会影响系统的稳定性。3引入反馈控制后前馈完全补偿条件并没有改变。7.什么是比值控制系统？常见的比值控制方案有哪些？答：实现两个或两个以上的参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。通常为流量比值控制系统，用来保持两种物料的流量保持一定的比值关系。开环比值控制系统，单闭环比值控制系统，双闭环比值控制系统，变比值控制系统8.控制器参数整定的任务是什么？常用的整定方法有几种？答： 控制器参数整定的任务是，根据已定的控制方案，来确定调节器的最佳参数值

6、（包括比例度，积分时间，微分时间）。以便是系统能获得好的调节质量。常用的整定法有：临界比例度法，衰减曲线法，和经验凑试法。控制器参数整定的任务是：根据已定的控制方案，来确定控制器的最佳参数值（包括比例度δ、积分时间TI；、微分时间TD），以便使系统能获得好的控制质量。 控制器参数整定方法有理论计算和工程整定两大类，其中常用的是工程整定法。 属于控制器参数工程整定法主要有临界比例度法、衰减曲线法和经验凑试法等。9.与单回路控制系统相比，串级控制系统有什么特点？答：1.改善了过程的动态特性，提高了系统控制质量。2.能迅速克服进入副回路的二次扰动。3.

7、提高了系统的工作频率。对负荷变化的适应性较强10.简单控制系统中，控制器的正反作用应怎样选择？11.与反馈控制系统相比，前馈控制系统有哪些特点？ 答：(1)反馈控制的本质是基于偏差来消除偏差，而前馈控制是基于扰动来消除扰动对被控量的影响； (2)反馈控制是“不及时”的，而前馈控制器可“及时”动作； (3)反馈控制属闭环控制，而前馈控制属开环控制； (4)反馈控制对闭环扰动均有校正作用，而前馈控制具有制定性补偿的局限性； (5)反馈控制规律通常有P、PI、PD、PID等，而前馈控制规律比较复杂。12.串级控制系统有哪些特点?主要使用在哪些场合?  

8、   答：1.串级控制系统的主要特点为： (1)在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统；     (2)系统的目的