工業(yè)過程與過程控制4單元課后習題

第4章、基本練習題目前研究過程數(shù)學模型的主要方法有哪幾種？Q：1）被控過程的特性：被控過程輸入量與輸出量之間的關系。2）被控過程的數(shù)學模型：被控過程的特性的數(shù)學描述，即過程輸入量與輸出量之間定量關系的數(shù)學描述。3）研究過程的數(shù)學模型的意義：是控制系統(tǒng)設計的基礎；是控制器參數(shù)確定的重要依據(jù)；是仿真或研究、開發(fā)新型控制策略的必要條件；是設計與操作生產(chǎn)工藝及設備時的指導；是工業(yè)過程故障檢測與診斷系統(tǒng)的設計指導。）主要方法：機理演繹法、試驗辨識法、混合法。（2）響應曲線法辨識過程數(shù)學模型時，一般應注意哪些問題？Q：試驗測試前，被控過程應處于相對穩(wěn)定的工作狀態(tài)；相同條件下應重復多做幾次試驗；分別作正、反方向的階躍輸入信號進行試驗；每完成一次試驗后，應將被控過程恢復到原來的工況并穩(wěn)定一段時間再做第二次試驗；輸入的階躍幅度不能過大也不能過小。（4）圖4-30所示液位過程的輸入量為q，流出量為q、q，液位h為被控參數(shù)，C為容量123系數(shù)，并設R、R、R均為線性液阻。要求：1）列寫該過程的微分方程組。2）畫出該過123程框圖。3）求該過程的傳遞函數(shù)G(s)=H(s)/Q(s)。10dhdtqqqC123hqR22hqR331）傳遞函數(shù)：0111G(s)H(s)/Q(s)CsRR23（5t/s1020406080100150200300?0h/mm09.51833455563788695?u為10%。982KT。y(t)y(t)，圖略。Q：10y()98y(t)K，又u=10%*h(∞)=9.8，放大系數(shù)2）一階慣性環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)：G(s)01Ts0y()98u9.8T=100s63%所用的時間。10（0.01MPa解：方法一：作圖得，T1=5.2S;方法二：T1.5(t-t)1.5*(5.2-1.9)4.950.6320.2832我們用兩種方法求平均：TT1.64.95TK5.751222Q1800Q50003.5Q00.100.10.02K3.5G(S)傳遞函數(shù)：5.0751STS1（7）、綜合練習題（1）如圖4-32q為過程的流入量，q為流出量，h為液位高度，C為容量系數(shù)。若12以q為過程的輸入量，h為輸出量（被控量），設R、R為線性液阻，求過程的傳遞函數(shù)112G(s)=H(s)/Q(s)。01dhdtqqC(1)112dhqqC(2)hdh2(6)(7)dt1hqCQ：列寫微分方程組：q和q(3)(4)231RRdt2322hhhdhdtqq2222CRRR3233hhh(5)122hhdhdtdhdt2h進而得：，得：2qC231，代入（7）消去中間h（Cq+）1RRR2232dh2Rdh1）dq變量，得：h2312CR（hq+CR，3dt213RdtRdt221傳遞函數(shù)：GsHs/QsCRs0132R1223CRsC(1)s3RR22（2）已知兩個水箱串聯(lián)工作，其輸入量為q，流出量為q、q，h、h分別為兩個水箱的水12312位，h為被控參數(shù)，C、C為其容量系數(shù)，假設R,R,R,R2為線性液阻。要求：1212123）列出該液位過程的微分方程組。）畫出該過程的框圖）求該液位過程的傳遞函數(shù)G(s)=H(s)/Q(s)。210dhqqqC(1)(2)(3)1dt1212dhdtqqqC232hQ：1）液位過程的微分方程組：1R2hhqq(4)(5)1R23h2R3）框圖：）求過程傳遞函數(shù)：微分方程組中消去中間變量得：q,q,q2312hhhdhdt(6)(7)1121qCdhR得：，再消去有：h11231RRhRC(1)h2122dtRhhhdhdt1222C22RR3dhCRCRdhRRR212223CCR(CC)hq1221221dtRRdtRR3223對上式進行拉氏變換得：Hs1GsQsCRCRRRR20121223CCRs(CC)s1212RRRR3223（3）1.7;__年房屋租賃合同出租方（甲方）：XXX，男/女，XXXX年XX月XX日出生，身份證號碼XXXXXXXX承租方（乙方）：XXX，男/女，XXXX年XX月XX日出生，身份證號碼XXXXXXXX甲、乙雙方就房屋租賃事宜，達成如下協(xié)議：XX二、本房屋月租金為人民幣XX元，按月/季度年結算。每月月初每季季初/每年年初X日內，乙方向甲方支付全月/季年租金。三、乙方租賃期間，水費、電費、取暖費、燃氣費、電話費、物業(yè)費以及其它由乙方居住而產(chǎn)生的費用由乙方負擔。租賃結束時，乙方須交清欠費。四、乙方不得隨意損壞房屋設施，如需裝修或改造，需先征得