《过程控制复习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《过程控制复习（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3-6什么是直接参数和间接参数这两者有什么关系选择被控参数应遵守哪些基本原则 答：问题一：直接参数是指直接反映生产过程中产品的产量和质量的参数。间接参数是间接反映产品产量和质量的参数。问题二：间接参数与直接参数有单值的函数对应关系。问题三：1）选择对产品的产量和质量、安全生产、经济运行和环境保护具有决定性作用的、可直接测量的工艺参数为被控参 数2）当不能用直接参数作为被控参数时，应该选择一个与直接参数有单值函数关系的间接参数作为被控参数3）被控参数必须具有足够高的灵敏度4）被控参数的选取，必须考虑工艺过程的合理性和所使用仪表的性能3-7选择控制参数时，为什么要从分析过程特性入手为什么选过程控制
2、通道的放大系数K0要适当大一些，时间常数T0要小一些，而扰动通道Kf要尽可能小一些，Tf要大答：问题一：在生产过程中往往有几个参数可作为控制参数，选择不同的控制参数，就相当于选择不同的过程特性，而过 程的动态、静态特性直接影响着控制系统的稳态性能、动态性能和暂态性能。问题二：控制通道的静态放大系数K0越大，表示控制作用越灵敏，克服扰动的能力越强，控制效果越显著。时间常数T0的大小反映了控制作用的强弱，反映了控制器的校正作用克服扰动对被控参数影响的快慢。若控制通道 时间常数T0太大，则控制作用太弱，被控参数变化缓慢，控制不能及时，系统过渡过程时间长，控制质量下降，所 以希望T。要小一些。扰动通道
3、Kf越大则系统的稳态误差也越大，这表示在相同的阶跃扰动作用下，稳态下被控参数将偏离给定值越大， 这样显著地降低控制质量，所以选择Kf要尽可能小一些。时间常数Tf的增大，扰动作用于控制回路的过渡时间加长，但是由于过渡过程乘上一个1/Tf的数值，使整个过渡过 程的幅值减小Tf倍，从而使其超调量随着Tf的增大而减小，因而Tf要大。3-9在过程控制系统设计中，测量变送中常遇到的有哪些主要问题怎样克服或尽量减小纯滞后、测量滞后及信号传 送迟延问题答：问题一：常遇到两种问题：1、有些检测和变送器有一定的时间常数，将造成所谓的测量滞后和传送滞后问题；2、有 些测量变送器的阻尼较小，测量信号中将叠加大量高频噪
4、声信号，将引起控制质量恶化的问题。问题二：法一，选择快速的测量元件(大体上选择测量元件的时间常数为控制通道的时间常数的1/10以下为宜)法二，正确选择安装位置，要将检测仪表安装在被控变量的变化反应灵敏的位置。法三，正确使用微分单元，可以在检测变送器后面使用一块微分单元，也可以在控制器中使用微分调节规律3 14 一个自动控制系统，在比例控制的基础上分别增加：1适当的积分作用；2适当的微分作用。试问：(1) 这两种情况对系统的稳定性，最大动态偏差、余差分别有何影响(2) 为了得到相同的系统稳定性，应如何调整调节器的比例度delta,并说明理由。答：问题一：在比例控制的基础上增加适当的积分作用，降低
5、了系统的稳定性，增大了最大动态偏差，动态性能指标变差， 消除了余差。在比例控制的基础上增加了适当的微分作用，提高了系统的稳定性，降低了最大动态偏差，动态性能指标变好，余差 有所减小但是不为零。问题二：为了得到相同的系统稳定性，在增加了积分作用的情况下，delta的值要增大，以弥补积分作用引起的稳定 性下降；在增加微分作用的情况下，delta的值要减小，因为微分作用的引入使得系统的稳定性变好。3-15微分作用规律对克服被控对象的纯滞后和容积滞后的效果如何答：微分作用的大小和被控变量随着时间变化的变化率成正比。当被控变量的滞后是由于容积滞后造成的，其被控变量随着时间的变化率是不为零的，此时微分作用
6、的输出也不等于 零；当被控变量的滞后是由于纯滞后引起的，则在纯滞后时间内，被控变量随时间的变化速度等于零，此时微分作用 的输出也等于零，相当于没有作用。因此微分作用可以改善被控对象由于容积滞后所带来的影响，而对纯滞后无能为 力。3 22-个热交换器，用蒸汽将进入其中的冷水加热至一定温度，生产工艺要求热水温度应保持定值(t 土 1摄氏 度)，试设计一个单回路控制系统。答：1、选择被控变量：热水的温度2、选择控制参数：（冷水的流量、加热蒸汽的流量）3、选择调节阀的气开、气关型式4、选择控制器的控制规律和正反作用5、选择测量变送器5、画出系统流程图和结构图1、过程控制的特点过程控制系统由被控过程和过
7、程检测控制仪表组成 过程控制属于慢过程是因为被控过程具有大惯性、大滞后等特性过程控制的最常用的形式是定值控制2、过程控制系统的组成及其分类过程控制系统的概念掌握从特定的控制系统中指出过程、检测与控制仪表（具体见课后习题）过程控制系统的分类1、基本概念什么是被控过程什么是数学模型什么是过程通道、控制通道、扰动通道什么是有自衡能力的被控过程、无自衡能力的被控过程什么是试验法建模过程建模的任务：确定模型的结构、确定模型结构中的参数值基本过程环节建模1、容器：流量的变化引起容器液位高度的变化2、阻力器件：阻力器件一端的压力大小变化引起阻力器件另一端流量变化3、传输带：引起流量纯滞后4、定量泵：引起非自
8、衡的原因基本概念：相对误差、精度等级（会计算） 温度检测仪表：测温原理一些使用注意事项（补偿导线的要求、补偿电桥的原理、热电阻三线制用法的原理）温度变送器：辨别零点调整、零点迁移的特性曲线的区别；温度变送器的主要功能模块掌握DDZ三型调节器的电路结构，熟悉各功能模块的硬件设计，做到看图写功能的程度。1、执行器由执行机构和调节机构两部分组成。2、3、执行机构按照使用能源的不同可分为哪几类标准的电压、气压信号为气动执行器相当于一阶惯性环节；电动执行机构相当于比例环节；气动执行器+阀门定位器相当于环节。4、掌握执行器的气开气关型式5、掌握执行器的流量特性(1) 比例调节的动作规律(F)掌握调节规律作
9、用大小u=KceKg称为比例增益与系统输出曲线之间的u=占称为比例带关系(2) 积分调节动作规律(I)du/dt=Soe或u=Soj(Jedt其中S。称为积分速度(3) 比例积分调节的动作规律(PI)u=Kce+Sojedt 或 11=(井却技1)(4) 比例微分调节规律(PD)u=W+S席或 u = K+Td 与)(5) 比例税分微分调布规律(P1D)u=K ce+ SjedH-S 或赫斗分调节规律和控制系统的性能指标的关系比例调节：缩小偏差；但调节后有稳态误差。积分调节：清除稳态误差；但动态品质会恶化，包括调节时间、上升时间加长，超调量加大(最大动态偏差增大)。微分调节：有利于控制系统的稳
10、定性；增强调节的动态品质，减小最大动态偏差；它本身对偏差大小没有影响；且易 受干扰。PID调节：其中P运算承担主要调节任务，在大偏差时，迅速有力地缩小偏差；D运算是主要在调节起始阶段，改善 动态品质；I运算主要是在调节结束阶段消除稳态误差。1、对过程控制系统的一般要求2、控制方案的设计：性能指标的选择被控参数的选择控制参数的选择检测变送器的选择 执行器的选择控制器的选择下图为某被控过程在阶跃输入下的响应曲线，请根据响应曲线的形状，讨论符合该形状的模型结构，并用作图法叙 述求出其中一种模型的参数。如下两图为某被控对象在P或者I调节规律作用下的扰动输入下系统输出曲线，请判断哪个图所示的为P调节规律, 并说明原因。如下两图为某被控对象在I调节规律作用下的扰动输入下系统输出曲线，请判断哪个图所对应的积分时间更大，并 说明原因。如图所示为一加热炉温度控制系统，为保证生产正常进行，工艺要求物料的出口温度恒定在比较严格的一个值上。请回答如下问题：1）指出该系统中的被控变量、操纵变量、被控对象各是什么2）该系统可能的扰动有哪些3）该系统的控制通道是指什么4）试画出该系统的方块图。5）选择控制器的控制规律。6）如果被加热物料易分解，试确定控制阀的气开、气关形式和控制器的正反作用。7）试分析当被加热物料的流量突然减少时，系统的控制过程及各信号的变化情况。
