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1、过程控制系统与仪表习题与思考题解答第１章思考题与习题1-１过程控制有哪些主要特点?为什么说过程控制多属慢过程参数控制?解答:１.控制对象复杂、控制要求多样2、控制方案丰富3。控制多属慢过程参数控制4.定值控制就是过程控制得一种主要控制形式5。过程控制系统由规范化得过程检测控制仪表组成1-2什么就是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？解答：过程控制系统：一般就是指工业生产过程中自动控制系统得变量就是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量得系统.组成:参照图1—1。1—4说明过程控制系统得分类方法，通常过程控制系统可分为哪几
2、类？解答：分类方法说明:按所控制得参数来分,有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;按控制系统所处理得信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统;按控制器类型来分,有常规仪表控制系统与计算机控制系统;按控制系统得结构与所完成得功能来分,有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分,有比例(P）控制、比例积分（PI)控制,比例、积分、微分(PID)控制系统等；按控制系统组成回路得情况来分,有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数得数量可分为单变量与多变量控制系统等。通常分类：1．按设定值得形式不
3、同划分:（1)定值控制系统(2)随动控制系统(３）程序控制系统2．按系统得结构特点分类:（1)反馈控制系统（2)前馈控制系统（3）前馈-反馈复合控制系统1—5什么就是定值控制系统?解答:在定值控制系统中设定值就是恒定不变得，引起系统被控参数变化得就就是扰动信号.１-6什么就是被控对象得静态特性？什么就是被控对象得动态特性？二者之间有什么关系？解答:被控对象得静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间得关系称为静态特性。被控对象得动态特性:。系统在动态过程中,被控参数与控制变量之间得关系即为控制过程得动态特性。二者之间得关系:１—7
4、试说明定值控制系统稳态与动态得含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性?解答：稳态:对于定值控制,当控制系统输入(设定值与扰动)不变时,整个系统若能达到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作,它们得输出信号都处于相对静止状态,这种状态称为稳态（或静态）。动态：从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作，到整个系统又建立新得稳态(达到新得平衡)、调节过程结束得这一段时间，整个系统各个环节得状态与参数都处于变化得过程之中，这种状态称为动态。在实际得生产过程中，被控过程常常受到各种振动得影响，不可能一直工作在稳态
5、。只有将控制系统研究与分析得重点放在各个环节得动态特性,才能设计出良好得控制系统。1-8评价控制系统动态性能得常用单项指标有哪些？各自得定义就是什么？解答：单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间与峰值时间等。衰减比：等于两个相邻得同向波峰值之比ｎ;过渡过程得最大动态偏差：对于定值控制系统，就是指被控参数偏离设定值得最大值A；超调量:第一个波峰值与最终稳态值y（)之比得百分数;残余偏差C:过渡过程结束后，被控参数所达到得新稳态值y（）与设定值之间得偏差Ｃ称为残余偏差,简称残差;调节时间：从过
6、渡过程开始到过渡过程结束所需得时间；振荡频率：过渡过程中相邻两同向波峰(或波谷）之间得时间间隔叫振荡周期或工作周期，其倒数称为振荡频率；峰值时间：过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要得时间。1-10某被控过程工艺设定温度为9０0℃,要求控制过程中温度偏离设定值最大不得超过80℃。现设计得温度定值控制系统，在最大阶跃干扰作用下得过渡过程曲线如图1—4所示。试求该系统过渡过程得单项性能指标：最大动态偏差、衰减比、振荡周期,该系统能否满足工艺要求？解答:错误!最大动态偏差Ａ:错误!衰减比n：错误!振荡周期T：A<80,且ｎ＞1（衰减振
7、荡)，所以系统满足工艺要求。第２章思考题与习题2—1某一标尺为0～1000℃得温度计出厂前经校验得到如下数据:标准表读001000数/℃被校表读0610０数/℃1求：1）该表最大绝对误差；2）该表精度;3）如果工艺允许最大测量误差为±5℃，该表就是否能用？2－2一台压力表量程为０~10MPa，经校验有以下测量结果：标准表读数02４6810/MPａ被校正行01、983、９5、947、99、99表读数/MPa程6７反行０2、024、03６、８、1０、程060301求：1）变差；2)基本误差;3）该表就是否符合1、0级精度？2—3某压力表得
8、测量范围为0~10MＰa，精度等级为1、0级。试问此压力表允许得最大绝对误差就是多少？若用标准压力计来校验该压力表，在校验点为5MPａ时,标准压力计上读数为5、０8MＰa,试问被校压力表在这一点上就是否符合1级精度，为什
