过场控制课后习题.doc

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1、控制器是根据输入偏差和一定的控制算法来计算操纵量的单元；1-3某化工液体产品，当原料进入某反应器时，工艺上要求其温度为40℃±5℃，定值单闭环控制系统在阶跃信号作用下，获得温度的响应过程曲线如图，确定：稳态误差、衰减比和衰减率、超调量以及调节时间稳态误差，衰减比衰减率超调量，调节时间2-6什么是绝对压力、大气压力、表压和真空度？其关系如何？介质承受的实际压力即为绝对压力，大气压是弥漫着空气的压力，表压是高于大气压的绝对压力与大气压力之差，真空度是负压，即大气压与低于大气压的绝对压力之差。若绝对压

2、力与大气压之差大于零，则差值为表压，若小于零，则差值的数值为真空度。3-1比例控制有何特点？为什么会产生稳态误差？一是比例控制具有响应迅速的特点；二是比例控制有稳态误差，并且随着比例增益的增大（比例带的减小），稳态误差变小。但增益过大，系统不稳定。对于比例控制，只有偏差不为零时，控制器才输出，一旦为零，控制器输出也为零，控制作用消失。从控制理论角度讲，被控对象通常为一阶惯性或二阶惯性加滞后，纯比例控制必然存在偏差。3-3为什么通常不单独使用微分控制，而是要与比例或比例积分结合使用？如果控制器采用

3、单纯的微分控制，当系统的被控量出现缓慢变化时，控制器的输入信号偏差e需要等到这种缓慢变化积累到一定程度（或者说要突破不灵敏区），才能有校正行为出现。所以，微分控制往往与其他控制规律结合使用，即发挥微分控制超前控制的优点，又克服其对微小变化量不作为的不足。3-4在PID控制器中，比例带、积分时间和微分时间分别有什么含义？当它们增大或减小时，对系统的被控量会产生什么影响？在PID控制器中，比例带δ表示调节阀开度改变100%时，所需要的系统被控量的变化范围。当被控量处在该范围时，调节阀的开度才与偏差成

4、比例。比例带减小时，控制作用加强，系统响应加快，但过小系统不稳定；积分时间反映积分作用的强弱，它越大，积分作用越弱，它越小，积分作用越强，但过小系统不稳定；微分时间的大小，反映微分作用的强弱，但微分时间过大会使阀门在两个极端位置振荡。3-6DDZ-Ⅲ型控制器的硬手动操作与软手动操作有何区别？分别用于什么情况？所谓软手动操作是指控制器的输出与手动输入之间呈积分关系，而硬手动操作指控制器的输出与手动输入之间呈比例关系。通常情况下，都是用软手动操作扳键进行手动操作的，这样控制比较平稳精细；只有当需要给

5、出恒定不变的操作信号(例如阀的开度要求长时间不变)或者在紧急时要一下子就控制到安全开度(例如要使阀立即打开)等情况下，才使用硬手动操作。3-7与模拟控制仪表相比，数字控制仪表有哪些显著特点？⑴控制器的功能依赖软件，程序编制一般采用专用语言；⑵具有通信功能，可与上位机和操作站通信，实现集中监视、操作和管理；⑶内部采用功能化模块，实现软件组态，可实现多种控制算法，通用性强；⑷精度高，性能稳定，可靠性强。4-1根据使用能源的不同，调节阀分为哪几种？各有什么优缺点？电动调节阀：电源配备方便，信号传输快、

6、损失小，可远距离传输；但推力较小。气动调节阀：结构简单，可靠，维护方便，防火防爆；但气源配备不方便。液压调节阀：用液压传递动力，推力最大；但安装、维护麻烦，使用不多。工业中使用最多的是气动执行器和电动执行器。4-2、气动调节阀有哪几部分组成？各部分作用如何？执行机构：是执行器的推动装置，按照输入信号的大小产生相应的力、力矩、角位移、直线位移等，推动调节机构的动做。调节机构：是执行器的调节部分，主要形式是调节阀。阀芯的动作改变调节阀的节流面积，以达到调节介质流动的目的。4-4什么情况，需要使用电-

7、气转换器？什么情况，需要使用阀门定位器？电-气转换器：当采用气动调节阀时，需要将来自控制器的电信号（4～20mA）转换为气动信号（0.02～0.1MPa），以驱动阀门的开闭；阀门定位器：确保阀门位置按控制器输出信号准确定位，改善调节阀的动态性能。当对阀门定位要求高时，可考虑用此件。4-5、安全栅的作是什么？通常有哪些类型？作用：安全栅是一种防止电能沿控制信号线进入现场过程与仪表，并引发火灾和爆炸的安全措施，是安全场所系统与危险地点设备仪表之间的关联设备。类型：电阻式、齐纳式、光电隔离式、变压器隔

8、离式等。5-1为什么要研究过程的数学模型？研究过程数学模型的方法有哪些？过程建模的目的：（1）为了选用合适的控制方案与控制算法。（2）为了整定控制器参数、优化控制性能。（3）为了进行仿真试验。（4）为了培养和训练操作人员和技术人员。机理法建模、测试法建模（也称实验法建模）以及混合法建模。5-2什么是被控过程的时延特性？时延有哪几种？产生的原因是什么？当控制信号作用于被控过程后，输出并没有马上响应，而是等一段时间后才响应，或者输出响应缓慢，称被控过程这种品性为时延特性。时延有纯时延和容量时延之分。