過(guò)程控制系統(tǒng)與儀表復(fù)習(xí)材料

1、- 1 -四、簡(jiǎn)答題： 四、簡(jiǎn)答題：1、過(guò)程控制系統(tǒng)按其基本結(jié)構(gòu)形式可分為幾類(lèi)?其中閉環(huán)系統(tǒng)中按設(shè)定值的不同形式又可分為幾種? 答：過(guò)程控制系統(tǒng)按其基本結(jié)構(gòu)形式可分為閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，按照設(shè)定值的不同形式又可分為： (1)定值控制系統(tǒng) (2)隨動(dòng)控制系統(tǒng) (3)程序控制系統(tǒng) 2、試述熱電阻測(cè)溫原理，常用熱電阻的種類(lèi)有哪些？ 各為多少？ 0 R答：熱電阻溫度計(jì)是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而

2、變化的特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的，只要設(shè)法測(cè)出電阻值的變化，就可達(dá)到溫度測(cè)量的目的。工業(yè)上常用的熱電阻有：鉑電阻，銅電阻。目前工業(yè)上使用的鉑電阻有兩種：一種是 =10 ；另外一種是 =100 。 0 R ? 0 R ?工業(yè)上使用的銅電阻也有兩種：一種是 =50 ；另一種是 =100 。 0 R ? 0 R ?3、試述過(guò)程控制系統(tǒng)中常用的控制規(guī)律及其特點(diǎn)。答：控制系統(tǒng)中常用的控制規(guī)律有比例(P)、比例積分(PI)、比例積分微分(PID)控制規(guī)律

3、。比例控制規(guī)律 比例控制規(guī)律是控制器的輸出信號(hào)與它的輸入信號(hào)(給定值與測(cè)量值的偏差)成比例。它的特點(diǎn)是控制及時(shí)，克服干擾能力強(qiáng)，但在系統(tǒng)負(fù)荷變化后，控制結(jié)果有余差。比例積分控制規(guī)律 比例積分控制規(guī)律是控制器的輸出信號(hào)不僅與輸入信號(hào)成比例，而且與輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間的積分成比例。它的特點(diǎn)是能夠消除余差，但是積分控制作用比較緩慢、控制不及時(shí)。比例積分微分控制規(guī)律 比例積分微分控制規(guī)律是在比例積分的基礎(chǔ)上再加上微分作用，微分作用是控制器的輸出與輸入

4、的變化速度成比例，它對(duì)克服對(duì)象的容量滯后有顯著的效果。4、何為控制閥的理想流量特性和工作流量特性？常用的調(diào)節(jié)閥理想流量特性有哪些？答：閥前后壓差保持不變時(shí)的流量特性稱(chēng)為理想流量特性；在實(shí)際使用過(guò)程中，閥前后的壓差會(huì)隨閥的開(kāi)度的變化而變化，此時(shí)的流量特性稱(chēng)為工作流量特性。常用的調(diào)節(jié)閥理想流量特性有：直線(xiàn)流量特性、等百分比(對(duì)數(shù))流量特性、快開(kāi)特性。5、控制器參數(shù)整定的任務(wù)是什么?工程上常用的控制器參數(shù)整定有哪幾種方法?答：控制器參數(shù)整定的

5、任務(wù)是：根據(jù)已定的控制方案，來(lái)確定控制器的最佳參數(shù)值(包括比例度 積分時(shí)間 微分時(shí)間 )， ? 1 T D T以便使系統(tǒng)能獲得好的控制質(zhì)量。控制器參數(shù)的工程整定法主要有臨界比例度法、衰減曲線(xiàn)法和經(jīng)驗(yàn)湊試法等。6、什么是調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律？基本控制規(guī)律有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？答：調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)隨著它的輸入偏差信號(hào)變化的規(guī)律叫控制規(guī)律?；究刂埔?guī)律有：①雙位控制：輸出不是最大，就是最小，只有兩個(gè)位置。②比例控制：控制作用及時(shí)，有余差。③積分

6、控制：具有消除余差的作用。④微分控制：具有超前調(diào)節(jié)的作用。五、計(jì)算題： 五、計(jì)算題：1、某測(cè)量范圍是 0---500℃的溫度計(jì)出廠(chǎng)前校驗(yàn)結(jié)果如下表：被校表讀數(shù) 0 100 200 300 400 500標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù) 0 103 203 306 304 497求：該表的基本誤差并確定它的精度等級(jí)。解：基本誤差：δ= *100﹪=1.2﹪P- ，所以需正遷移，遷移量為 9610.9 (Pa) 六、設(shè)計(jì)題 六、設(shè)計(jì)題1、在蒸汽鍋

7、爐運(yùn)行過(guò)程中，必須滿(mǎn)足汽-水平衡關(guān)系，汽包水位是一個(gè)十分重要的指標(biāo)。當(dāng)液位過(guò)低時(shí)，汽包中的水易被燒干引發(fā)生產(chǎn)事故，甚至?xí)l(fā)生爆炸。 （1）試設(shè)計(jì)一個(gè)液位的簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，在圖中畫(huà)出控制方案圖。 （2）確定調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)形式，并說(shuō)明原因。 （3）確定調(diào)節(jié)器的正、反作用方式，必須有詳細(xì)的分析過(guò)程。 （4）畫(huà)出該控制系統(tǒng)的方框圖。解:氣關(guān)式 正作用2、在某生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)加熱爐對(duì)冷物料加熱，根據(jù)工藝要求，需對(duì)熱物料出口溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。對(duì)

8、系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，主要擾動(dòng)為燃料壓力波動(dòng)。 （1）試設(shè)計(jì)一個(gè)熱物料出口溫度的串級(jí)控制系統(tǒng)，在圖中畫(huà)出控制方案圖。 （2）畫(huà)出該控制系統(tǒng)方框圖。 （3）為保證設(shè)備安全，爐溫不能過(guò)高，確定調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)形式。 （4）確定兩臺(tái)調(diào)節(jié)器的正反作用方式，必須有詳細(xì)的分析過(guò)程。 （5）確定兩臺(tái)調(diào)節(jié)器應(yīng)選擇什么調(diào)節(jié)規(guī)律。解： 解：氣開(kāi)式 副調(diào)節(jié)器反作用 主調(diào)節(jié)器反作用 副調(diào)節(jié)器采用 P 或 PI 調(diào)節(jié)