過(guò)程控制習(xí)題參考答案華農(nóng)

1、0第一章第一章單回路控制系統(tǒng)單回路控制系統(tǒng)1.11.1何謂控制通道？何謂干擾通道？它們的特性對(duì)控制系統(tǒng)質(zhì)量有什么影響？何謂控制通道？何謂干擾通道？它們的特性對(duì)控制系統(tǒng)質(zhì)量有什么影響？控制通道——是指操縱變量與被控變量之間的信號(hào)聯(lián)系；干擾通道——是指干擾作用與被控變量之間的信號(hào)聯(lián)系。（1）控制通道特性對(duì)系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響：（從K、T、τ三方面）控制通道靜態(tài)放大倍數(shù)越大，系統(tǒng)靈敏度越高，余差越小。但隨著靜態(tài)放大倍數(shù)的增大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差。

2、控制通道時(shí)間常數(shù)越大，經(jīng)過(guò)的容量數(shù)越多，系統(tǒng)的工作頻率越低，控制越不及時(shí)，過(guò)渡過(guò)程時(shí)間越長(zhǎng)，系統(tǒng)的質(zhì)量越低，但也不是越小越好，太小會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，因此應(yīng)該適當(dāng)小一些?？刂仆ǖ兰儨蟮拇嬖诓粌H使系統(tǒng)控制不及時(shí)，使動(dòng)態(tài)偏差增大，而且還還會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。（2）干擾通道特性對(duì)系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響：（從K、T、τ三方面）干擾通道放大倍數(shù)越大，系統(tǒng)的余差也越大，即控制質(zhì)量越差。干擾通道時(shí)間常數(shù)越大，階數(shù)越高，或者說(shuō)干擾進(jìn)入系統(tǒng)的位置越遠(yuǎn)離

3、被控變量測(cè)量點(diǎn)而靠近控制閥，干擾對(duì)被控變量的影響越小，系統(tǒng)的質(zhì)量則越高。干擾通道有無(wú)純滯后對(duì)質(zhì)量無(wú)影響，不同的只是干擾對(duì)被控變量的影響向后推遲一個(gè)純滯后時(shí)間τ0。1.21.2如何選擇操縱變量？如何選擇操縱變量？1）考慮工藝的合理性和可實(shí)現(xiàn)性；2）控制通道靜態(tài)放大倍數(shù)大于干擾通道靜態(tài)放大倍數(shù)；3）控制通道時(shí)間常數(shù)應(yīng)適當(dāng)小一些為好，但不易過(guò)小，一般要求小于干擾通道時(shí)間常數(shù)。干擾動(dòng)通道時(shí)間常數(shù)越大越好，階數(shù)越高越好。4）控制通道純滯后越小越好

4、。1.3控制器的比例度δ變化對(duì)控制系統(tǒng)的控制精度有何影響？對(duì)控制系統(tǒng)控制器的比例度δ變化對(duì)控制系統(tǒng)的控制精度有何影響？對(duì)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)質(zhì)量有何影響？的動(dòng)態(tài)質(zhì)量有何影響？比例度δ越小，系統(tǒng)靈敏度越高，余差越小。隨著δ減小，系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。1.51.5圖142142為一蒸汽加熱設(shè)備，利用蒸汽將物料加熱到所需溫度后排出。為一蒸汽加熱設(shè)備，利用蒸汽將物料加熱到所需溫度后排出。試問(wèn)：試問(wèn)：?影響物料出口溫度的主要因素有哪些？影響物料出口溫度的主

5、要因素有哪些？?如果要設(shè)計(jì)一溫度控制系統(tǒng)，你認(rèn)為被控變量與操縱變量應(yīng)選誰(shuí)？為什如果要設(shè)計(jì)一溫度控制系統(tǒng)，你認(rèn)為被控變量與操縱變量應(yīng)選誰(shuí)？為什么？么？?如果物料在溫度過(guò)低時(shí)會(huì)凝結(jié)，應(yīng)如何選擇控制閥的開(kāi)閉形式及控制器如果物料在溫度過(guò)低時(shí)會(huì)凝結(jié)，應(yīng)如何選擇控制閥的開(kāi)閉形式及控制器的正反作用？的正反作用？答：?影響物料出口溫度的因素主要有蒸汽的流量和溫度、攪拌器的攪拌速度、物料的流量和入口溫度。?被控變量應(yīng)選擇物料的出口溫度，操縱變量應(yīng)選擇蒸汽

6、流量。物料的出口溫度是工藝要求的直接質(zhì)量指標(biāo)，測(cè)試技術(shù)成熟、成本低，應(yīng)當(dāng)選作被控變量?？蛇x作操縱變量的因數(shù)有兩個(gè)：蒸汽流量、物料流量。后者工藝不合理，因而只能選2節(jié)無(wú)關(guān)？節(jié)無(wú)關(guān)？主環(huán)內(nèi)包括有主控制器副回路主對(duì)象和主變送器.而副回路可視為一放大倍數(shù)為“1”的環(huán)節(jié)主變送器放大倍數(shù)一般為正所以主控制器的正反作用只取決于主對(duì)象放大倍數(shù)的符號(hào)。如果主對(duì)象放大倍數(shù)的符號(hào)為正則主控制器為反作用反之則主控制器為正作用。25試說(shuō)明為什么整個(gè)副環(huán)可視為一放

7、大倍數(shù)為正的環(huán)節(jié)來(lái)看？試說(shuō)明為什么整個(gè)副環(huán)可視為一放大倍數(shù)為正的環(huán)節(jié)來(lái)看？副回路所起的作用是使副變量根據(jù)主調(diào)節(jié)器輸出進(jìn)行控制，是一隨動(dòng)系統(tǒng)。因此整個(gè)副回路可視為一放大倍數(shù)為正的環(huán)節(jié)來(lái)看。26試說(shuō)明在整個(gè)串級(jí)控制系統(tǒng)中主、副控制器之一的正、反作用方式選錯(cuò)會(huì)造成怎樣的危害？試說(shuō)明在整個(gè)串級(jí)控制系統(tǒng)中主、副控制器之一的正、反作用方式選錯(cuò)會(huì)造成怎樣的危害？當(dāng)主、副控制器有一個(gè)正反作用方式選錯(cuò)時(shí)就會(huì)造成系統(tǒng)的主回路或副回路按正反饋控制當(dāng)被控變量出

8、現(xiàn)偏差時(shí)系統(tǒng)不僅不向著消除偏差的方向校正反而使被控變量遠(yuǎn)離給定值。27圖220220所示的反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行的是化學(xué)放熱反應(yīng)，所示的反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行的是化學(xué)放熱反應(yīng)，，而釜內(nèi)溫度過(guò)高會(huì)發(fā)生事故，因此采用夾套通冷，而釜內(nèi)溫度過(guò)高會(huì)發(fā)生事故，因此采用夾套通冷卻水來(lái)進(jìn)行冷卻，以帶走反應(yīng)過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量。由于工藝對(duì)該反應(yīng)溫度控制精度要求很高，單回路卻水來(lái)進(jìn)行冷卻，以帶走反應(yīng)過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量。由于工藝對(duì)該反應(yīng)溫度控制精度要求很高，單回路滿足不了要求，需

9、用串級(jí)控制。滿足不了要求，需用串級(jí)控制。⑴當(dāng)冷卻水壓力波動(dòng)是主要干擾時(shí)，應(yīng)怎樣組成串級(jí)？畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)冷卻水壓力波動(dòng)是主要干擾時(shí)，應(yīng)怎樣組成串級(jí)？畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。⑵當(dāng)冷卻水入口溫度波動(dòng)是主要干擾時(shí)，應(yīng)怎樣組成串級(jí)？畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。⑵當(dāng)冷卻水入口溫度波動(dòng)是主要干擾時(shí)，應(yīng)怎樣組成串級(jí)？畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。⑶對(duì)以上兩種不同控制方案選擇控制閥的氣開(kāi)、氣關(guān)形式及主、副控制器的正、反作用方式。對(duì)以上兩種不同控制方案選擇控制閥的氣開(kāi)、氣關(guān)形式及主、副