過(guò)程控制系統(tǒng)習(xí)題答案

1、什么是過(guò)程控制系統(tǒng)？其根本分類(lèi)方法有哪幾種?過(guò)程控制系統(tǒng)通常是指連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，是自動(dòng)化技術(shù)中最重要的組成局部之一。根本分類(lèi)方法有：按照設(shè)定值的形式不同【定值，隨動(dòng)，程序】；按照系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)【反響，前饋，前饋-反響復(fù)合】。熱電偶測(cè)量的根本定律是什么？常用的冷端補(bǔ)償方式有哪些均質(zhì)材料定律：由一種均勻介質(zhì)或半導(dǎo)體介質(zhì)組成的閉合回路中，不管截面和長(zhǎng)度如何以及沿長(zhǎng)度方向上的溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)， 因此熱電偶必須采用兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成，其截面和長(zhǎng)度大小不影響電動(dòng)勢(shì)大小，但須材質(zhì)均勻；中間導(dǎo)體定律：在熱電偶回路接入中間導(dǎo)體后，只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同，那么對(duì)熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)沒(méi)

2、有影響；中間溫度定律： 一支熱電偶在兩接點(diǎn)溫度為 t、to時(shí)的熱電勢(shì)，等于兩支同溫度特性熱電偶在接點(diǎn)溫度為t、a和ta、tO時(shí)的熱電勢(shì)之代數(shù)和。只要給出冷端為0C時(shí)的熱電勢(shì)關(guān)系，便可求出冷端任意溫度時(shí)的熱電勢(shì)，即由于冷端溫度受周?chē)h(huán)境溫度的影響，難以自行保持為某一定值， 因此，為減小測(cè)量誤差，需對(duì)熱電偶冷端采取補(bǔ)償措施,使其溫度恒定。冷端溫度補(bǔ)償方法有冷端恒溫法、冷端補(bǔ)償器法、冷端溫度校正法和補(bǔ)償導(dǎo)線法。為什么熱電阻常用三線制接法？試畫(huà)出其接線原理圖并加以說(shuō)明。電阻測(cè)溫信號(hào)通過(guò)電橋轉(zhuǎn)換成電壓時(shí)，熱電阻的接線如用兩線接法，接線電阻隨溫度變化會(huì)給電橋輸出帶來(lái)較大誤差，必須用三線接法，以抵消接線電阻

3、隨溫度變化對(duì)電橋的影響。對(duì)于DDZ -川型熱電偶溫度變送器，試答復(fù): 變送器具有哪些主要功能?變送器的任務(wù)就是將各種不同的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。什么是變送器零點(diǎn)、零點(diǎn)遷移調(diào)整和量程調(diào)整?電橋的功能是實(shí)現(xiàn)熱電偶的冷端補(bǔ)償和測(cè)量零點(diǎn)熱電偶溫度變送器的輸入電路主要是在熱電偶回路中串接一個(gè)電橋電路。 的調(diào)整。lB. mA&4t.'弋L m «4fi/Tr1*170 站 KI MM)L5M仙5(10 IIIWa.紀(jì)迂棒k幕點(diǎn)iE向遷幡點(diǎn)正向遷轎5001000度之間大幅度的零點(diǎn)調(diào)整叫零點(diǎn)遷移。實(shí)用價(jià)值是：有些工藝的參數(shù)變化范圍很小，例如，某設(shè)備的溫度總在變化。如果儀表測(cè)量范

4、圍在01000度之間，那么500C以下測(cè)量區(qū)域?qū)儆诶速M(fèi)。因?yàn)樽兯推鞯妮敵龇秶且欢ǖ?。可通過(guò)零點(diǎn)遷移，配合量程調(diào)整，使儀表的測(cè)量范圍在5001000C之間，可提高測(cè)量精度。熱電偶冷端溫度補(bǔ)償電路起什么作用?熱電偶熱電勢(shì)的大小是熱端溫度和冷端的函數(shù)差，為保證輸出熱電勢(shì)是被測(cè)溫度的單值函數(shù)，必須使冷端溫度保持恒定; 熱電偶分度表給出的熱電勢(shì)是以冷端溫度0度為依據(jù)，否那么會(huì)產(chǎn)生誤差。5、電容式差壓傳感器和應(yīng)變式壓力傳感器原理當(dāng)電容式差壓變送器的一個(gè)被測(cè)壓力是大氣壓時(shí)，就成為壓力變送器。電容式壓力變送器先將壓力的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化，再將電容量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流輸出。應(yīng)變式壓力傳感器是利用電阻應(yīng)變?cè)順?gòu)

5、成的。電阻應(yīng)變片有金屬應(yīng)變片金屬絲或金屬箔和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩類(lèi)。R=p L/S,當(dāng)應(yīng)變片產(chǎn)生縱向拉伸變形時(shí)，L變大、S變小，其阻值增加；當(dāng)應(yīng)變片產(chǎn)生縱向壓縮變形時(shí)，S變大、L變小，其阻值減小。應(yīng)變片電阻的變化可用電橋測(cè)出。6、差壓式流量計(jì)原理？差壓式也稱(chēng)節(jié)流式流量計(jì)是基于流體流動(dòng)的節(jié)流原理，利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)產(chǎn)生的壓力差而實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量。通常 是由能將被測(cè)流量轉(zhuǎn)化為差壓信號(hào)的節(jié)流器和能將此差壓轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的差壓計(jì)兩局部組成。7、什么是調(diào)節(jié)閥的流量特性？什么是調(diào)節(jié)閥的固有流量特性和工作流量特性？如何根據(jù)具體情況選擇調(diào)解閥?在調(diào)節(jié)閥前后壓差固定的情況下得出的流量特性稱(chēng)為固有流量特性，也叫理想流量特

6、性，完全取決于發(fā)行的形狀。 最常見(jiàn)調(diào)節(jié)閥的流量特性有直線、等百分比對(duì)數(shù)、快開(kāi)三種；調(diào)節(jié)閥的工作喲流量特性值得是固有流量特性發(fā)生畸變，與調(diào)節(jié)閥級(jí)結(jié)構(gòu)和配管情況有關(guān)系。8、建立被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型:什么是機(jī)理分析法建模?通過(guò)分析生產(chǎn)過(guò)程的內(nèi)部機(jī)理，找出變量之間的關(guān)系。如物料平衡方程、能量平衡方程、化學(xué)反響定律、電路根本定律等,從而導(dǎo)出對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。什么是實(shí)驗(yàn)法建模?實(shí)驗(yàn)法建模是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的變化機(jī)理，寫(xiě)出相關(guān)的平衡方程，得到數(shù)學(xué)模型。從階躍響應(yīng)曲線來(lái)看，大多數(shù)被控過(guò)程有何特點(diǎn)?從階躍響應(yīng)曲線來(lái)看，大多數(shù)被控過(guò)程的特點(diǎn)是被控量的變化往往是不震蕩的、單調(diào)的、有滯后和慣性的。9、什么是自衡過(guò)程

7、和非自衡過(guò)程？寫(xiě)出純滯后自衡單容過(guò)程和雙容過(guò)程的傳遞函數(shù)，繪出自衡單容過(guò)程和雙容過(guò)程的階 躍響應(yīng)曲線，并把特性參數(shù)標(biāo)在圖上。二自衡過(guò)程是指系統(tǒng)中存在著對(duì)所關(guān)注的變量的變化有一種固有的、自然形式的負(fù)反響作用， 該作用總是力圖恢復(fù)系統(tǒng)的平衡。具有自平衡能力的過(guò)程稱(chēng)為自衡過(guò)程。反之，不存在固有反響作用且自身無(wú)法恢復(fù)平衡的過(guò)程，稱(chēng)為非自衡過(guò)程。在 出現(xiàn)擾動(dòng)后，過(guò)程能靠自身的能力到達(dá)新的平衡狀態(tài)的性質(zhì)稱(chēng)為自衡特性。純滯后自衡單容過(guò)程:【雙容不考】 純滯后自衡雙容過(guò)程:串聯(lián)浹仆碎搏度啞化的階躍鼎應(yīng)曲蛭由211 1R M Km單春tm的響應(yīng)曲蛭10、在單回路過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容？根本

8、步驟是什么？選擇被控變量的一般原那么是什么? 控制變量選擇的一般原那么是什么 ？1、熟悉和理解生產(chǎn)對(duì)控制的技術(shù)要求與性能指標(biāo);2、建立被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型；3、確定控制方案；4、控制設(shè)備選型；5、實(shí)驗(yàn)或仿真驗(yàn)證。選擇被控變量的根本原那么有以下幾點(diǎn)：(1) 假設(shè)直接參數(shù)信號(hào)能夠獲得，而且其測(cè)量和變送信號(hào)滯后與被控過(guò)程的滯后相比擬小時(shí)，應(yīng)盡量選擇直接參數(shù)作 為被控變量；(2) 假設(shè)無(wú)法獲取直接參數(shù)信號(hào)，或義測(cè)量和變送信號(hào)滯后較大時(shí)，可選擇與直接參數(shù)有單位函數(shù)關(guān)系的間接參數(shù)作 為被控變量；(3) 作為被控變色必須是可測(cè)的，并有足夠大的測(cè)量靈敏度；可選擇與直接參數(shù)有(4) 選擇被控變量時(shí)，必須考慮工藝合

9、理性和可供選用的儀表產(chǎn)品現(xiàn)狀；(5) 被控變量應(yīng)是獨(dú)立、可控的。在生產(chǎn)過(guò)程中，影響正常運(yùn)行的因素很多，但并非所有的影響因素都需要加以自動(dòng)控制。被控變量的正確選擇對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)過(guò)程、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善生產(chǎn)條件等具有決定性的意義。 控制變量的選擇原那么是：?jiǎn)我蛔兞吭敲?。只改變一個(gè)量, 控制其他量和外界環(huán)境不變，即可。11、對(duì)于單回路過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，試答復(fù)如下問(wèn)題: 單回路系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容?1、選擇被控變量；2、找出影響被控變量的因素，選擇其中之一進(jìn)行控制，并將其余作為干擾;4、選擇調(diào)節(jié)器的正反作用；5、根據(jù)工業(yè)要求選擇控制規(guī)律；6、進(jìn)行PID參數(shù)整定；選擇控制參數(shù)時(shí)，為什么選過(guò)程控制

10、通道的放大系數(shù)Ko要適當(dāng)大一些，時(shí)間常數(shù)To要適當(dāng)小一些，而擾動(dòng)通道的Kf應(yīng)盡可能小，Tf要大？過(guò)程控制通道的放大系數(shù) Ko要適當(dāng)大一些是因?yàn)殪o態(tài)放大系數(shù)Ko越大，系統(tǒng)的靜態(tài)偏差值就越小，控制作用越靈敏，克服擾動(dòng)的能力越強(qiáng)，控制效果越好；時(shí)間常數(shù)To要適當(dāng)小一些是因?yàn)榭刂仆ǖ罆r(shí)間常數(shù)大小反映了控制變量克服干擾對(duì)被控參數(shù)影響的快慢程度，假設(shè)控制 通道時(shí)間常數(shù)太大，控制變量的控制影響緩慢，對(duì)被控參數(shù)的偏差校正不及時(shí)，動(dòng)態(tài)偏差大，系統(tǒng)過(guò)渡時(shí)間長(zhǎng)，控制品質(zhì) 差。因此，在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要求控制通道時(shí)間常數(shù)小一些，使被控參數(shù)對(duì)控制變量的反響靈敏，控制及時(shí)，從而獲得 良好的控制品質(zhì)；擾動(dòng)通道的Kf應(yīng)盡可能

11、小是因?yàn)楦蓴_通道的靜態(tài)放大系數(shù)越大，外部擾動(dòng)對(duì)被控參數(shù)的影響越大，所以Kf越小越好；Tf要大是因?yàn)閒(t)產(chǎn)生最大動(dòng)態(tài)偏差隨著 Tf的增大而減少，系統(tǒng)控制品質(zhì)提高。執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥選擇應(yīng)包括哪些內(nèi)容？1、調(diào)節(jié)閥的工作區(qū)間的選擇2、調(diào)節(jié)大的流量特性選擇3、調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)氣關(guān)作用方式選擇12、舉出調(diào)節(jié)器參數(shù)幾種實(shí)驗(yàn)整定方法，和根本步驟，并比擬幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合，分析響應(yīng)曲線法怎么整定參 數(shù)實(shí)例。穩(wěn)定邊界法臨界比例度法Pm和振蕩周期Tm，按經(jīng)驗(yàn)公式求出調(diào)節(jié)Pm和Tm。根據(jù)Pm和Tm，按經(jīng)驗(yàn)公屬于閉環(huán)整定方法，根據(jù)純比例控制系統(tǒng)臨界振蕩試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)臨界比例度 器的整定參數(shù)。1置調(diào)節(jié)器Ti ， Td=

12、o，比例度P 較大值，將系統(tǒng)投入運(yùn)行。2逐漸減小P，加干擾觀察，直到出現(xiàn)等幅減振蕩為止。記錄此時(shí)的臨界值 式計(jì)算出控制器的參數(shù)整定值。優(yōu)缺點(diǎn)：1臨界比例度過(guò)小時(shí)，調(diào)節(jié)閥容易游移于全開(kāi)或全關(guān)位置，對(duì)生產(chǎn)工藝不利或不容許。例如，一個(gè)用燃料油加 熱的爐子，如果閥門(mén)發(fā)生全關(guān)狀態(tài)就要熄火。2工藝上的約束條件嚴(yán)格時(shí)，等幅振蕩將影響生產(chǎn)的平安。衰減曲線法：也屬于閉環(huán)整定方法，但不需要尋找等幅振蕩狀態(tài)，只需尋找最正確衰減振蕩狀態(tài)即可。1把調(diào)節(jié)器設(shè)成比例作用Ti= g, Td=O，置于較大比例度，投入自動(dòng)運(yùn)行。 2在穩(wěn)定狀態(tài)下，階躍改變給定值通常以5% 左右為宜，觀察調(diào)節(jié)過(guò)程曲線。 3適當(dāng)改變比例度，重復(fù)上述實(shí)

13、驗(yàn)，到出現(xiàn)滿意的衰減曲線為止。 4按表 6-2 n=4:1 或按表 6-3 n=10:1 求得各種調(diào)節(jié)規(guī)律時(shí)的整定參數(shù)。優(yōu)缺點(diǎn)：這種方法不需要系統(tǒng)到達(dá)臨界振蕩狀態(tài)， 步驟簡(jiǎn)單， 比擬平安。 缺點(diǎn)是不易準(zhǔn)確定衰減程度， 從而較難得到參數(shù)， 尤其是一些擾動(dòng)比擬頻繁，過(guò)程變化較快的控制系統(tǒng)。響應(yīng)曲線法： 屬于開(kāi)環(huán)整定方法。以被控對(duì)象控制通道的階躍響應(yīng)為依據(jù)，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式求取調(diào)節(jié)器的最正確參數(shù)整定值。1 首先使系統(tǒng)處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)2像調(diào)節(jié)閥輸入階躍信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)儀表記錄被控參數(shù)的響應(yīng)曲線廣義對(duì)象階躍響應(yīng)曲線3根據(jù)廣義對(duì)象階躍響應(yīng)曲線，通過(guò)近似處理，在響應(yīng)曲線的拐點(diǎn)處做切線，并把廣義對(duì)象當(dāng)做有純滯后的一階慣

14、性環(huán)節(jié)找出廣義對(duì)象的特性參數(shù)K0、T0、T0用經(jīng)驗(yàn)公式求整定參數(shù)。優(yōu)缺點(diǎn)：此方法在不加控制作用的狀態(tài)下進(jìn)行，對(duì)于不允許工藝失控的生產(chǎn)過(guò)程，不能使用。經(jīng)驗(yàn)法：憑經(jīng)驗(yàn)湊試。 其關(guān)鍵是“看曲線，調(diào)參數(shù) 。在閉環(huán)的控制系統(tǒng)中， 憑經(jīng)驗(yàn)先將控制器參數(shù)放在一個(gè)數(shù)值上， 通過(guò)改變給定值施加干擾， 在記錄儀上觀察過(guò)渡過(guò)程曲線， 根據(jù)P、 TI、 TD對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響為指導(dǎo)，比照例度 P 、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD逐個(gè)整定，直到獲得滿意的曲 線為止。1調(diào)比例： P 由大到小，到滿意曲線2調(diào)PI，比例度放大10-20%,積分時(shí)間 原減率4: 13調(diào)PID，比例度縮小，積分時(shí)間縮小，微分時(shí)間f優(yōu)缺點(diǎn): 經(jīng)驗(yàn)法的方

15、法簡(jiǎn)單， 但必須清楚控制器參數(shù)變化對(duì)過(guò)渡過(guò)程曲線的影響關(guān)系。在缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)或過(guò)渡過(guò)程本身較 慢時(shí)，往往較為費(fèi)時(shí)。整定方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)反響曲線法方法簡(jiǎn)單系統(tǒng)開(kāi)環(huán)被調(diào)星變化 較大T影響生產(chǎn)穩(wěn)定邊界袪系統(tǒng)閉壞會(huì)岀現(xiàn)被調(diào)量等幅振蕩衰減曲線法系統(tǒng)閉環(huán)，平安實(shí)驗(yàn)費(fèi)時(shí)經(jīng)驗(yàn)法系統(tǒng)閉環(huán)，不需計(jì)算需要經(jīng)驗(yàn)13、試說(shuō)明穩(wěn)定邊界法的整定步驟。在比例控制根底上分別增加適當(dāng)?shù)姆e分和微分作用，對(duì)系統(tǒng)有什么影響？整定步驟見(jiàn)上題。在比例控制的根底上增加適當(dāng)?shù)姆e分作用，降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增大了最大動(dòng)態(tài)偏差，動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)變差，消除了余差;在比例控制的根底上增加了適當(dāng)?shù)奈⒎肿饔?，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了最大動(dòng)態(tài)偏差，動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)變好

16、，余差有所 減小但是不為零。14、畫(huà)出串級(jí)控制系統(tǒng)的框圖框圖中文字用中文。串級(jí)控制系統(tǒng)有哪些主要特點(diǎn)？在串級(jí)控制系統(tǒng)整定方法中，何謂兩步整定法和逐步逼近法？標(biāo)準(zhǔn)框圖為主輪嗣曙當(dāng)對(duì)象的滯后較大，干擾比擬劇烈、頻繁時(shí)，采用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)往往控制質(zhì)量較差，滿足不了工藝上的要求，這時(shí)，可考 慮采用串級(jí)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路，形成內(nèi)外環(huán)。主變量是工藝要求控制的變量，副變量是為了更好地控制主變 量而選用的輔助變量；主、副調(diào)節(jié)器是串聯(lián)工作的，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定值。串級(jí)系統(tǒng)特點(diǎn)總結(jié)： 對(duì)進(jìn)入副回路的干擾有很強(qiáng)的克服能力; 改善了被控過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作頻率；對(duì)進(jìn)入主回路的干擾控制

17、效果也有改善; 對(duì)負(fù)荷或操作條件的變化有一定自適應(yīng)能力。1逐步逼近法：依次整定副回路、主回路。并循環(huán)進(jìn)行，逐步接近主、副回路最正確控制狀態(tài)。2兩步整定法：系統(tǒng)處于串級(jí)工作狀態(tài)，第一步按單回路方法整定副調(diào)節(jié)器參數(shù)；第二步把已經(jīng)整定好的副回路視為一 個(gè)環(huán)節(jié)，仍按單回路對(duì)主調(diào)節(jié)器進(jìn)行參數(shù)整定。3步整定法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，先將副調(diào)節(jié)器參數(shù)一次調(diào)好，不再變動(dòng)，然后按一般單回路控制系統(tǒng)的整定方法直接整定主 調(diào)節(jié)器參數(shù)。15、前饋控制有什么特點(diǎn)？當(dāng)對(duì)象的滯后較大，干擾比擬劇烈、頻繁時(shí)，采用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)往往控制質(zhì)量較差，滿足不了工藝上的要求，這時(shí)，可考 慮采用串級(jí)控制系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路，形成內(nèi)外環(huán)。

18、主變量是工藝要求控制的變量，畐陵量是為了更好 地控制主變量而選用的輔助變量；主、副調(diào)節(jié)器是串聯(lián)工作的，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定值。寫(xiě)出前饋控制器的傳遞函數(shù)?前饋控制系統(tǒng)的參數(shù)整定包括哪些內(nèi)容?靜態(tài)前饋系數(shù)整定和時(shí)間常數(shù)的整定。前饋反響復(fù)合控制系統(tǒng)的原理和特點(diǎn)系統(tǒng)中既有針對(duì)主要擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)那梆伩刂?，又存在?duì)被調(diào)量采用反響控制以克服其他的干擾信號(hào)，這樣的系統(tǒng)就是前饋一反響復(fù)合控制系統(tǒng)。前饋控制系統(tǒng)的作用是對(duì)主要的干擾信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，可以針對(duì)主要干擾信號(hào)，設(shè)置相應(yīng)的前饋控制器；引入反響控制，是為了是系統(tǒng)能夠克服所有的干擾信號(hào)對(duì)被調(diào)量產(chǎn)生的影響，除了的干擾信號(hào)以外，系統(tǒng)中還存在其他的干擾信

19、號(hào)，這些擾動(dòng)信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的影響比擬小，有的是我們能夠考慮到的，有的我們肯本就考慮不到或是無(wú)法測(cè)量，都通過(guò)反響控制來(lái)克服。復(fù)合控制系統(tǒng)與按偏差控制的單回路系統(tǒng)的特征方程是一樣的，不影響閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在反響控制的根底上，針對(duì)主要干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償。既提高了控制速度，又保證了控制精度。反響控制回路的存在，降低了對(duì)前饋控制器的精度要求， 有利于簡(jiǎn)化前饋控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。在單純的反響控制系統(tǒng)中，提高控制精度與系統(tǒng)穩(wěn)定性是一對(duì)矛盾。往往為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性而無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精度的控制。而前饋一一反響控制系統(tǒng)既可實(shí)現(xiàn)高精度控制，又能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。lira反at復(fù)合控制系統(tǒng)的原理 to16、對(duì)于大滯后過(guò)程的預(yù)估

20、補(bǔ)償控制，假設(shè)被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型為:G°(s)210s8s試設(shè)計(jì)Smith預(yù)估補(bǔ)償器的傳遞函數(shù)，并用系統(tǒng)方框圖表示并解釋此預(yù)估補(bǔ)償系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)?圖7 Smith預(yù)估補(bǔ)償控制實(shí)施権圖補(bǔ)償器模型，得史密斯預(yù)估補(bǔ)償器傳遞函數(shù)為17、什么叫分程控制系統(tǒng)？怎樣實(shí)現(xiàn)分程控制？在分程控制中，為使調(diào)節(jié)閥總的 流量特性比擬平滑，一般應(yīng)采取什么措施？在分程控制系統(tǒng)中，一個(gè)控制器的輸出信號(hào)被分割成幾個(gè)行程段，每一段行程各控制一個(gè)調(diào)節(jié)閥，故取名為分程控制系統(tǒng)。例如，一個(gè)控制器的輸出信號(hào)分程控制兩個(gè)調(diào)節(jié)閥A和B， A和B的輸入信號(hào)各占一半行程。分程控制系統(tǒng)工作原理：如某一間歇式生產(chǎn)的化學(xué)反響過(guò)程中，每次投料完

21、畢后，需要先對(duì)其加熱引發(fā)化學(xué)反響。一旦反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行，就會(huì)持續(xù)產(chǎn)生大量的反響熱，如果不及時(shí)降溫，物料溫度會(huì)越來(lái)越高，有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。因此，必須降溫。A、B分別控制為此，可設(shè)計(jì)以反響器內(nèi)溫度為被控參數(shù)、以熱水流量和冷卻水流量為控制變量的分程控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)閥 冷卻水和熱水。為保證平安，熱水閥采用氣開(kāi)式，冷水閥采用氣關(guān)式，那么溫度調(diào)節(jié)器設(shè)為反作用。如果調(diào)節(jié)閥是對(duì)數(shù)流量特性， 其總流量特性銜接處必有突變點(diǎn)。可以通過(guò)兩個(gè)調(diào)節(jié)閥分程信號(hào)局部重迭的方法，使調(diào)節(jié)閥流量特性實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。即將兩個(gè)閥的工作范圍擴(kuò)大，形成一段重迭區(qū)。18、什么叫比值控制系統(tǒng)？畫(huà)出雙閉環(huán)比值控制的原理框圖，并說(shuō)明主流量回路和副流量回路

22、的控制原理。生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常需要幾種物料的流量保持一定的比例關(guān)系。例如，在鍋爐的燃燒系統(tǒng)中，要保持燃料和空氣量的一定比 例，以保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性。定義：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)參數(shù)符合一定比例關(guān)系的控制系統(tǒng)，稱(chēng)為比值控制系統(tǒng)。 有兩個(gè)閉環(huán)控制回路，0用比值器聯(lián)系。FjTFjC1控制U標(biāo);Q亍K QqK口 ©是主jffiSr込是副 流斥。兩個(gè)流量都可控*FJFjC因此總流量穩(wěn)定。Qi為了克服單閉環(huán)比值控制中主流量不受控制的缺 點(diǎn)*增加了主流就控制回路.特點(diǎn)：19、什么是選擇控制，結(jié)合實(shí)例簡(jiǎn)述選擇控制的根本原理？選擇性控制系統(tǒng)就是能根據(jù)生產(chǎn)狀態(tài)自動(dòng)選擇適宜的控制方案的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)有有多個(gè)控制回路

23、，由選擇器根據(jù)設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系選通某個(gè)控制回路。例子：鍋爐蒸汽壓力的控制工藝要求鍋爐輸出蒸汽壓力穩(wěn)定。假設(shè)用單回路控制系統(tǒng)控制，那么根據(jù)蒸汽出口壓力控制燃?xì)饬?。如果蒸汽用量大幅度變化，蒸汽壓力控制系統(tǒng)會(huì)使燃?xì)忾y門(mén)開(kāi)度大幅變化。但煤氣壓力過(guò)高會(huì)發(fā)生脫火。為防止產(chǎn)生脫火現(xiàn)象，增加一個(gè)燃?xì)飧?壓保護(hù)控制回路。用P2T測(cè)燃?xì)鈮毫Γ琍2C的設(shè)定值為燃?xì)飧邏荷舷拗?，?dāng)燃?xì)鈮毫Φ陀谏舷拗禃r(shí)，P2C輸出高值信號(hào)。用低選器自動(dòng)地選擇兩個(gè)控制信號(hào)中較低的一個(gè)，作為閥門(mén)的控制信號(hào)。P2C輸出高值時(shí)，LS選中P1C作為輸出。系統(tǒng)是以蒸汽壓力為被控變量的簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)。當(dāng)煤氣壓力超過(guò)P2C給定值時(shí)，P2C輸出低值，LS將改

24、選P2C作為輸出。系統(tǒng)處于燃?xì)鈮毫刂茣r(shí)，蒸汽出口壓力控制回路被燃?xì)鈮毫ζ桨脖Ｗo(hù)回路所取代。在蒸汽壓力定值控制與燃?xì)飧邏鹤詣?dòng)保護(hù)的選擇控制過(guò)程中，還可能出現(xiàn)另一種事故：如果因蒸汽負(fù)荷很低，導(dǎo)致燃?xì)饬髁窟^(guò)低，會(huì)出現(xiàn)熄火現(xiàn)象，也必須加 以防止。為防止出現(xiàn)熄火現(xiàn)象， 再增加一個(gè)燃?xì)獾蛪罕Ｗo(hù)控制回路一P3T、P3C。P3C的設(shè)定值為燃?xì)鈮毫ο孪拗担?dāng)燃?xì)鈮毫Φ陀谙孪拗禃r(shí)，P3C輸出高值信號(hào)，被 HS選中。當(dāng)燃?xì)鈮毫Ω哂谙孪拗禃r(shí)，P3C輸出低值信號(hào)，不會(huì)被 HS選中。本系統(tǒng)的選擇器在控制器之后，是三選一系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)處于燃?xì)鈮毫ΡＷo(hù)控制期間，蒸汽出口壓力不能保證符合工藝要求。選擇器2燃?xì)?. 什么是過(guò)程控制系統(tǒng)？其根本分類(lèi)方法有哪幾種？2. 熱電偶測(cè)量的根本定律是什么？常用的冷端補(bǔ)償方式有哪些3. 為什么熱電阻常用三線制接法？試畫(huà)出其接線原理圖并加以說(shuō)明4. 對(duì)于DDZ 川型熱電偶溫度變送器，試答復(fù)：1變送器具有哪些主要功能？2什么是變送器零點(diǎn)、零點(diǎn)遷移調(diào)整和量程調(diào)整？3熱電偶冷端溫度補(bǔ)償電路起什么作用？5. 電容式差壓傳感器和應(yīng)變式壓力傳感器原理6. 差壓式流量計(jì)原理？7、什么是調(diào)節(jié)閥的流量特性？什么是調(diào)節(jié)閥的固有流量特性和工作流量特性？如何根據(jù)具體情況選擇調(diào)解 閥？8建立被控過(guò)程的數(shù)