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1、1.4A、B两种物料进入反应器进行反应，通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度不变。试画出该温度控制系统的方块图，并指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量的干扰是什么？该温度控制系统的方块图反应器温度控制系统方块图(1) 被控对象：反应器；被控变量：反应器内的温度；控制变量：冷却水流量。可能影响被控变量的干扰因素主要有A、B两种物料的温度、进料量，冷却水的压力、温度，环境温度的高低等。1.5锅炉是化工、炼油等企业中常见的主要设备。汽包水位是影响蒸汽质量及锅炉安全的一个十分重要的参数。水位过高，会使蒸汽带液。降低了蒸汽的质量和产量，甚至会损坏后续设备。而水位过低，
2、轻则影响汽液平衡，重则烧干锅炉甚至引起爆炸。因此，必须对汽包水位进行严格的控制。图1-16是一类简单锅炉汽包水位控制示意图，要求：(1) 画出该控制系统方块图；指出该系统中被控对象、被控变量、操纵变量、扰动变量各是什么？(2) 当蒸汽负荷忽然增加，该系统如何实现自动控制？(2) 被控对象：锅炉汽包。被控变量：锅炉汽包水位。操纵变量：锅炉给水量。扰动量：冷水温度、压力、蒸汽压力、流量，燃烧状况等。当蒸汽负荷突然增加，会导致汽包水位下降，液位变送器检测到液位h下降信号并与设定水位h0进行比较，将偏差信号传给控制器，控制器使执行器动作，增大阀门开度，使冷却水流量增加，从而降低加热室燃烧程度，进一步使
3、得汽包液位升高。2.4P17-P18,精度等级为0.22.11用热电偶测温时，为什么要进行冷端温度补偿？其冷端温度补偿的方法有哪几种？解：(1)热电偶的热电势只有当T0(或t0)恒定是才是被测温度T(或t)的单值函数。热电偶标准分度表是以T0=0C为参考温度条件下测试制定的，只有保持T0=0C,才能直接应用分度表或分度曲线。若T0丰0C,则应进行冷端补偿和处理。(2)冷端温度补偿的方法有：延长导线法，0C恒温法，冷端温度修正法，冷端温度自动补2.17AD590是一个电流型集成式温度测量元件，能够从端口输出与绝对温度成比例的电流，然后利用利用10K电阻将电流信号转换为相应的电压变化值，由变送器送
4、给单片机进行A/D采样，最后由单片机显示输出，得到测量的温度。2.21压力表的误差=量程*精度可知量程规格为01.6、02.5、04.0MPa,精度等级为1.0时的误差分别为：1.6*1%=0.016Mpa2.5*1%=0.025Mpa4.0*1%=0.04Mpa精度等级为1.5时误差分别为：1.6*1.5%=0.024Mpa2.5*1.5%=0.0375Mpa4*1.5%=0.06Mpa精度等级为2.5时误差分别为：1.6*2.5%=0.04Mpa2.5*2.5%=0.0625Mpa4*2.5%=0.1Mpa由于要求测量误差不大于压力示值的土5%,被测压力变化范围为0.51.4MPa，所以最
5、小误差为0.5*5%=0.025Mpa，以上满足此条件的只有精度等级为1.0量程为0-1.6Mpa和0-2.5Mpa的压力表，以及精度等级为1.5量程为0-1.6Mpa的压力表，鉴于0.5-1.4Mpa的测量范围在0-1.6Mpa的表盘上更容易读数，所以同等条件下选择0-1.6Mpa的压力表，同样量程的压力表精度为1.0的比精度1.5的贵，所以从成本考虑选择精度为1.5的压力表，所以选择量程为0-1.6Mpa精度为1.5的压力表。2.25因为差压变送器的输出电流信号与输入差压值成正比，故有：104p_1613.6可得：p=88.4Pa此为对应13.6mA电流时的差压值。因为流量与差压平方根成正
6、比，故可得到：88.4q104320可得q=297.6m3/h此为对应13.6mA电流时的被测流量。4.8如图所示液位过程的输入量为Q1,流出量为Q2,Q3，液位h为被控参数，C为容量系数，并设R1、R2、R3均为线性液阻，要求：(1)列出过程的微分方程组;(2) 画出过程的方框图;W0(S)=H(S)/Q1(S);求过程的传递函数-JL,Q(Q.3)虫叮2dt解：(“根据动态物料平衡关系，流入量二流出量：Q1-g+Q3)=出中间变量：sAhsAh:Q2Q3R2R3消除中间变量：.d也h.R2R3Q=CR2R3(R3R2)：hdt同除(R2+R3)R2R3CR2R3d心h得到：23Q=23hR
7、2+R3R2+R3dt令：rR2R3R2R3上式可写为：d也hRQ=CRhdt过程的微分方程的增量形式:(2)Laplace变换得到：RQ1(SCRSH(S)H(S)传递函数：w0(s)二H(s)二RQ1(s)RCS+1(3)过程的方框图：cs4.11该对象具有純滞后的一阶对象，放大系数K,160-120k二3-2.5由一阶对象的而输出响应带入数据可得T=2/ln2已知純滞后时间为2,则可列出微分方程以及传递函数的表达式。4.12解：方法一：图解法由图可以看出：过程应该用一阶加延时系统。Koy(：J-y(o)xo201=20从图中得到：t=40s,T=26040=220sWo(s)二K。TS1eS20-40Se220S1方法二：计算法1W250300330W0.7y(g)在图中取y(t”=0.33y(s)y(t2)=0.39y(s)y)=0.632y()y(t4)得t1=125st2=140st3=225st4=260sT|：2(t3-t2)=150sr：2t2-13=55sT2:J1=168s20.83t1-14=57s可见数据很接近，于是:TiT2=159s=56s过程数学模型：K0f.S20_56SWo(s)0eeTS+1159S+17.8选择第二个，因为F2干扰不进入主控回路对系统有较大影响，串级特性是在副回路中消除干扰。
