《自動(dòng)化儀表和過(guò)程掌控》練習(xí)題與參考的答案

1、《自動(dòng)化儀表與過(guò)程控制自動(dòng)化儀表與過(guò)程控制》練習(xí)題及參考答案》練習(xí)題及參考答案一、填空題一、填空題1、過(guò)程控制系統(tǒng)一般由控制器、執(zhí)行器、被控過(guò)程和測(cè)量變送等環(huán)節(jié)組成。2、儀表的精度等級(jí)又稱(chēng)準(zhǔn)確度級(jí)，通常用引用誤差作為判斷儀表精度等級(jí)的尺度。3、過(guò)程控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)質(zhì)量指標(biāo)主要有衰減比n、超調(diào)量σ和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間；靜態(tài)質(zhì)量指標(biāo)有穩(wěn)態(tài)誤差ess。st4、真值是指被測(cè)變量本身所具有的真實(shí)值，在計(jì)算誤差時(shí)，一般用約定真值或相對(duì)真值來(lái)代替。5、根據(jù)使用

2、的能源不同，調(diào)節(jié)閥可分為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和液動(dòng)調(diào)節(jié)閥三大類(lèi)。6、過(guò)程數(shù)學(xué)模型的求取方法一般有機(jī)理建模、試驗(yàn)建模和混合建模。7、積分作用的優(yōu)點(diǎn)是可消除穩(wěn)態(tài)誤差(余差)，但引入積分作用會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。8、在工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的比值控制系統(tǒng)可分為單閉環(huán)比值控制、雙閉環(huán)比值控制和變比值控制三種。9、Smith預(yù)估補(bǔ)償原理是預(yù)先估計(jì)出被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，然后將預(yù)估器并聯(lián)在被控過(guò)程上，使其對(duì)過(guò)程中的純滯后進(jìn)行補(bǔ)償。10、隨著控制通道的增益K0

3、的增加，控制作用增強(qiáng)，克服干擾的能力最大，系統(tǒng)的余差減小，最大偏差減小。11、從理論上講，干擾通道存在純滯后，不影響系統(tǒng)的控制質(zhì)量。12、建立過(guò)程對(duì)象模型的方法有機(jī)理建模和系統(tǒng)辨識(shí)與參數(shù)估計(jì)。13、控制系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)變送環(huán)節(jié)的基本要求是準(zhǔn)確、迅速和可靠。14、控制閥的選擇包括結(jié)構(gòu)材質(zhì)的選擇、口徑的選擇、流量特性的選擇和正反作用的選擇。15、防積分飽和的措施有對(duì)控制器的輸出限幅、限制控制器積分部分的輸出和積分切除法。16、如果對(duì)象擾動(dòng)通道增益

4、增加，擾動(dòng)作用增強(qiáng)，系統(tǒng)的余差增大，fK最大偏差增大。4.4.前饋控制和反饋控制各有什么特點(diǎn)？為什么采用前饋前饋控制和反饋控制各有什么特點(diǎn)？為什么采用前饋反饋復(fù)合系統(tǒng)將能較反饋復(fù)合系統(tǒng)將能較大地改善系統(tǒng)的控制品質(zhì)？大地改善系統(tǒng)的控制品質(zhì)？答:前饋控制的特點(diǎn)是:根據(jù)干擾工作及時(shí)精度不高實(shí)施困難只對(duì)某個(gè)干擾有克服作用.反饋的特點(diǎn)作用依據(jù)是偏差不及時(shí):精度高實(shí)施方便對(duì)所有干擾都有克服作用.由于兩種控制方式優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)所以前饋反饋復(fù)合系統(tǒng)將能較大

5、地改善系統(tǒng)的控制品質(zhì).5、PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)調(diào)節(jié)器的參數(shù)、、對(duì)控制性能各有什么影響？對(duì)控制性能各有什么影響？pKITDT答：(1)比例增益反映比例作用的強(qiáng)弱，越大，比例作用越強(qiáng)，反之亦pKpK然。比例控制克服干擾能力較強(qiáng)、控制及時(shí)、過(guò)渡時(shí)間短，但在過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)存在余差；(2)積分時(shí)間反映積分作用的強(qiáng)弱，越小，積分作用越強(qiáng)，反之亦然。積分ITIT作用會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，但在過(guò)渡過(guò)程結(jié)束時(shí)無(wú)余差；(3)微分時(shí)間反映積分作用的強(qiáng)弱，越大，積

6、分作用越強(qiáng)，反之亦然。微DTDT分作用能產(chǎn)生超前的控制作用，可以減少超調(diào)，減少調(diào)節(jié)時(shí)間；但對(duì)噪聲干擾有放大作用。6、與反饋控制系統(tǒng)相比，前饋控制系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)？、與反饋控制系統(tǒng)相比，前饋控制系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)？答：(1)反饋控制的本質(zhì)是基于偏差來(lái)消除偏差，而前饋控制是基于擾動(dòng)來(lái)消除擾動(dòng)對(duì)被控量的影響；(2)反饋控制是“不及時(shí)”的，而前饋控制器可“及時(shí)”動(dòng)作；(3)反饋控制屬閉環(huán)控制，而前饋控制屬開(kāi)環(huán)控制；(4)反饋控制對(duì)閉環(huán)內(nèi)擾動(dòng)均有校正作

7、用，而前饋控制具有制定性補(bǔ)償?shù)木窒扌裕?5)反饋控制規(guī)律通常有P、PI、PD、PID等，而前饋控制規(guī)律比較復(fù)雜。7、簡(jiǎn)述“積分飽和現(xiàn)象”產(chǎn)生的內(nèi)因和外因。、簡(jiǎn)述“積分飽和現(xiàn)象”產(chǎn)生的內(nèi)因和外因。答：造成積分飽和現(xiàn)象的內(nèi)因是控制器包含積分控制作用，外因是控制器長(zhǎng)期存在偏差。在偏差長(zhǎng)期存在的條件下，控制器輸出會(huì)不斷增加或減小，直到極限值引起積分飽和。8、如圖所示的壓力容器，采用改變氣體排出量以維持、如圖所示的壓力容器，采用改變氣體排出量以維