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1、第四章第四章 思考题与习题思考题与习题1试说明单回路控制系统的构成、主要特点及应用场合。并说明系统设计的主要内容。2试述评价过程控制系统的质量指标。3. 过程控制系统方案设计应包含哪些主要内容？4选择被控参数时应遵循那些基本原则?5为什么选择控制参数时要从分析过程特性入手？选择控制参数的原则是什么？6在选择控制参数时，为什么取过程控制通道的静态放大系数K0应适当大一些，而时间参数T0应适当小一些？7在设计过程控制系统时，怎样选择调节器的控制规律？怎样确定调节器的正、反作用？怎样确定调节阀的气开、气关作用方式？8如图 4-1 所示储槽加热器，其流人量为，温度为，槽用蒸汽加热，其流1q1T出量为，
2、温度为，假设槽内搅拌均匀，认为流出量的温度即为槽内介质2q2T温度，生产要求保持在某给定值上。当或变化时，试设计一过程控制2T1q1T系统。LCLTf1q1R2R2qC1q2q2T2TT蒸汽图 4-1 贮槽加热器 9在生产过程中，要求控制水箱液位，故设计了如图4-2所示的液位定值控制系统。如果水箱受到一个单位阶跃扰动作用，试求：f（1）当调节器为比例作用时，系统的稳态误差。（2）当调节器为比例积分作用时，系统的稳态误差。LCLTf1q1R2R2qC1q2q2T2TT蒸汽图 4-2 液位控制流程图第五章第五章 思考题与习题思考题与习题1与单回路控制系统相比，串级控制系统有哪些主要特点？2设计串级
3、控制系统时，应解决好哪些问题？3怎样确定主、副调节器的正、反作用方式？试举例说明。4为什么串级控制系统参数的整定要比单回路系统复杂？怎样整定主、副调节器的参数？5在某生产过程中，冷物料通过加热炉进行加热，根据工艺要求，需对热物料的炉出口温度进行严格控制，在运行中发现燃料压力波动大，而且是一个主要扰动，故设计如图 5-1 所示系统流程图，要求：（1） 由系统控制流程图画出方框图；（2） 确定调节阀的气开、气关形式；（3） 决定各调节器的正、反作用方式。冷物料加热炉热物料燃料CT2TT2CT1TT1PCPT图 5-1 加热炉温度控制流程图第六章第六章 思考题与习题思考题与习题1.前馈控制有哪几种主
4、要型式？2.前馈控制与反馈控制各有什么特点？3.是否可用普通的 PID 调节器作为前馈控制器？为什么？4.动态前馈和静态前馈有什么区别和联系？5.在什么条件下前馈控制效果最好？6.为什么一般不单独使用前馈控制方案？7.试分析前馈反馈、前馈-串级复合控制系统的随动及抗扰动特性。8. 某一冷凝器温度前馈-反馈复合控制系统如图 6-1 所示。已知：温度调节器采用 PI 规律，扰动通道特性，控制通道特性15594. 0)(8fsesWs试求：(1).前馈控制器的数学模型 (2).假定控制阀为气开作14105. 1)(6s0sesW用方式，试确定各控制器的正、反作用。)(sWo)(sWM)(sWc)(s
5、WfsQ0- -+ +FTTCFFCsq空气p冷 凝 器冷却水TT温水+ +0a)控制流程图 b)系统方框图 图6-1 冷凝器温度前馈-反馈复合控制系统第第 7 章章 思考题与习题思考题与习题1生产过程中的时间滞后是怎么引起的？2试其一生产过程实例，简述当其扰动通道及控制通道存在纯滞后因素时，它们对控制系统的控制质量有何影响？3试以方框图的形式说明微分先行控制方案及中间反馈控制方案的基本原理，并解释它们与常规 PID 控制相比有何特点。4当被控过程的数学模型为s oessW.562 13.25)( 试确定 Smith 预估器的模型，并用方框图表示该预估补偿系统如何实现。5Smith 预估补偿控
6、制应注意哪几个问题？采样控制方案与和常规控制方案的主要区别为何？在大滞后控制过程中采样周期如何选择？ 第第 8 章章 多变量过程控制系统多变量过程控制系统思考题及习题1什么叫耦合？试举工业上一个耦合对象分析其变量间的耦合关系。2为什么对多变量耦合系统必须进行解耦设计？3合理选择变量配对在多变量解耦控制中的作用如何？4试分析用对角矩阵法、前馈补偿法进行解耦设计的基本思路和解耦效果。5已知某精馏塔的数学模型为)18501)(151 (4121. 0)18501s)(011 (282. 0)7221)(151 (1825. 0)722175s)(1 (088. 0)(sssssssoW试用前馈补偿法
7、进行解耦设计，并绘制解耦系统框图。第第 9 章章 其他控制系统其他控制系统1什么是比值控制？常用的比值控制方案有哪几种类型？画出它们的结构原理图，并比较它们的优缺点。2在制药工业中，为了增强药效，需要对某种成份的药物注入一定量的镇定剂、缓冲剂或加入一定量的酸、碱，使药性呈现酸性或碱性。这种注入过程一般都在一个混合槽中进行。生产要求药物与注入剂混合后的含量必须符合规定的比例。同时在混合过程中不允许药物流量突然发生变化，以免引起混合过程产生局部的化学副反应。为了防止药物流量 产生急剧变化，通常在混合槽前面增加一个停留槽q，如图 9-1 所示，使药物流量先进人停留槽，然后再进入混合槽，同时停留槽设有
8、液位控制，从而使 经停留槽后的流量平缓地变化。为了保证药物q1q与注入剂按严格规定的比例数值混合，设计了图示比值控制系统流程图。试由控制流程图画出方框图，确定调节阀的气开、气关形式和调节器的正、反作用方式。LTLC停留槽混合槽q2q1q3qCF1CF2TF1TF2图9-1 药物配置过程比值控制流程图3设置均匀控制系统的目的与要求是什么？4什么是分程控制？如何实现分程控制？5为什么在分程点上会发生流量特性的突变？如何解决？6在现代生活中，人们要求洗一个舒适的澡，根据各人对水温的不同要求，可以分别调节如图9-2所示水管中的热水量和冷水量，即当感到水温太高时，可以调节冷水量；当水温太低时，可以调节热水量，以满足个人对水温的要求。试设计一个分程控制系统。要求：(1)画出温度控制流程图，(2)画出调节阀的同向或异向动作图。热水冷水 )70(Co图 9-2 温度控制
