各章作業(yè)講評(píng)

1、教學(xué)要求與學(xué)習(xí)目標(biāo)：教學(xué)要求與學(xué)習(xí)目標(biāo)：內(nèi)容內(nèi)容: : 1.1 1.1 化工自動(dòng)化的主要內(nèi)容化工自動(dòng)化的主要內(nèi)容 1.2 1.2 控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)的組成 1.3 1.3 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 1.4 1.4 自動(dòng)控制系統(tǒng)方塊圖自動(dòng)控制系統(tǒng)方塊圖 1.5 1.5 控制系統(tǒng)的分類控制系統(tǒng)的分類 1.6 1.6 自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo)自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程和品質(zhì)指標(biāo)本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)本章思考題及作業(yè)本章思考題及作業(yè) HGJ7-87 化工過程檢測(cè)化工過程檢測(cè).控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)符號(hào)統(tǒng)一規(guī)定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)符號(hào)統(tǒng)一規(guī)定本章例題及習(xí)題訓(xùn)練的目的：本章例題及習(xí)題訓(xùn)練的目的：1

2、 要求能看懂帶控制點(diǎn)的工藝流程圖；要求能看懂帶控制點(diǎn)的工藝流程圖；2 會(huì)根據(jù)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖畫控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖畫控制系統(tǒng)的方塊圖的方塊圖3 會(huì)求控制系統(tǒng)過渡過程的品質(zhì)指標(biāo)會(huì)求控制系統(tǒng)過渡過程的品質(zhì)指標(biāo)設(shè)計(jì)以及讀帶控制點(diǎn)的工藝流程圖時(shí)。設(shè)計(jì)以及讀帶控制點(diǎn)的工藝流程圖時(shí)。注意：注意：6 6大要素大要素測(cè)量點(diǎn)測(cè)量點(diǎn)被測(cè)變量被測(cè)變量?jī)x表功能儀表功能儀表安裝位置儀表安裝位置工段號(hào)工段號(hào)儀表序號(hào)儀表序號(hào) 畫法方塊圖要注意的幾個(gè)要點(diǎn)：畫法方塊圖要注意的幾個(gè)要點(diǎn)： 組成控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)的環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)用用“方塊方塊”表示表示信號(hào)聯(lián)系信號(hào)聯(lián)系箭頭箭頭符號(hào)不能丟符號(hào)不能丟負(fù)反饋負(fù)號(hào)負(fù)反饋負(fù)號(hào)

3、不能丟不能丟對(duì)某一具體的控制系統(tǒng)來說，應(yīng)指出被控對(duì)象、被控變量、操縱對(duì)某一具體的控制系統(tǒng)來說，應(yīng)指出被控對(duì)象、被控變量、操縱變量、干擾變量是什么？變量、干擾變量是什么？ 給定值、被控變量不是環(huán)節(jié)，不用方塊表示給定值、被控變量不是環(huán)節(jié)，不用方塊表示 1-1（教材（教材P11：6） 在圖在圖1-11的換熱器出口溫度控制系統(tǒng)中，工藝的換熱器出口溫度控制系統(tǒng)中，工藝要求熱物料出口溫要求熱物料出口溫 度保持為某一設(shè)定值。度保持為某一設(shè)定值。 試畫出該控制系統(tǒng)的方框圖；試畫出該控制系統(tǒng)的方框圖； 方框圖中各環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)是什么方框圖中各環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)是什么? ? 整個(gè)系統(tǒng)的輸整個(gè)系統(tǒng)的

4、輸入信號(hào)和輸出信號(hào)又是什么入信號(hào)和輸出信號(hào)又是什么? ? 系統(tǒng)在遇到干擾作用系統(tǒng)在遇到干擾作用( (例如冷物料流量突然增大例如冷物料流量突然增大qv)qv)時(shí)時(shí), ,該系該系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的? ? p11：題：題6：解答：解答： 換熱器出口溫度控制系統(tǒng)換熱器出口溫度控制系統(tǒng)控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器換熱器換熱器測(cè)量元件及變送器測(cè)量元件及變送器TsTf (干擾變量）干擾變量）Tme = Tm Tsum正正正正反反 各環(huán)節(jié)的輸入和輸出信號(hào)分別如下：各環(huán)節(jié)的輸入和輸出信號(hào)分別如下： 輸入輸入 輸出輸出換熱器換熱器操縱變量操縱變量m（蒸汽流量）、（蒸汽流量）、干擾變量干擾變量

5、f被控變量（管程出口溫被控變量（管程出口溫度度T）測(cè)量元件與測(cè)量元件與變送器變送器管程出口溫度管程出口溫度T、管程出口溫度的測(cè)量值管程出口溫度的測(cè)量值Tm控制器控制器偏差偏差e = Tm Ts控制信號(hào)控制信號(hào)u執(zhí)行器執(zhí)行器控制信號(hào)控制信號(hào)u操縱變量操縱變量m（蒸汽流量）（蒸汽流量）整個(gè)系統(tǒng)的輸入信號(hào)：整個(gè)系統(tǒng)的輸入信號(hào)：溫度給定值溫度給定值Ts、干擾變量、干擾變量f； 輸出信號(hào)：輸出信號(hào)：管程出口溫度管程出口溫度T 控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器換熱器換熱器測(cè)量元件及變送器測(cè)量元件及變送器TsTf (干擾變量）干擾變量）Tme = Tm Tsum正正正正反反 系統(tǒng)在遇到干擾作用系統(tǒng)在遇到干擾作用(

6、(例如冷物料流量突然增大例如冷物料流量突然增大qv)qv)時(shí)時(shí), ,該系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的該系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的? ? 答：冷物料流量突然增大答：冷物料流量突然增大qvqv時(shí)，換熱器管程的出時(shí)，換熱器管程的出口溫度受到干擾將降低口溫度受到干擾將降低 ，溫度測(cè)量變送器將檢測(cè)到的信，溫度測(cè)量變送器將檢測(cè)到的信號(hào)送給控制器，控制器的輸入偏差信號(hào)號(hào)送給控制器，控制器的輸入偏差信號(hào)e ，控制器發(fā)出給控制器發(fā)出給執(zhí)行器的信號(hào)執(zhí)行器的信號(hào)u ，執(zhí)行器將自動(dòng)開大閥門，殼程蒸汽的流，執(zhí)行器將自動(dòng)開大閥門，殼程蒸汽的流量量m ，克服干擾的作用，將溫度，克服干擾的作用，將溫度T 調(diào)節(jié)到給定值。調(diào)節(jié)到給定值。

7、控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器換熱器換熱器測(cè)量元件及變送器測(cè)量元件及變送器TsTf (干擾變量）干擾變量）Tme = Tm Tsum正正正正反反 1-2（教材（教材P11：7 7）圖圖1-121-12為貯槽液位控制系統(tǒng)為貯槽液位控制系統(tǒng), ,工藝要求液位保工藝要求液位保持為某一數(shù)值。持為某一數(shù)值。 試畫出該系統(tǒng)的方框圖；試畫出該系統(tǒng)的方框圖； 指出該系統(tǒng)中被控對(duì)象、被控變量、操作變量、干擾作用各指出該系統(tǒng)中被控對(duì)象、被控變量、操作變量、干擾作用各是什么？是什么？被控對(duì)象被控對(duì)象 ：水槽水槽 被控變量：被控變量：水槽的水位；水槽的水位； 操縱變量：操縱變量：水槽出水流量水槽出水流量qv2； 擾動(dòng)量：擾

8、動(dòng)量：水槽進(jìn)水流量水槽進(jìn)水流量qv1 、壓力、壓力解：解： 水槽水位控制系統(tǒng)方塊圖：水槽水位控制系統(tǒng)方塊圖： 控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器水槽水槽測(cè)量變送器測(cè)量變送器LsLf (干擾變量）干擾變量）Lme = Lm Lsum 1-3（補(bǔ)充題（補(bǔ)充題1）：）：某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定操作溫度為（某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定操作溫度為（80010）。為確保生產(chǎn)安全，控制中溫度最高不得超過。為確保生產(chǎn)安全，控制中溫度最高不得超過850?，F(xiàn)設(shè)計(jì)的?，F(xiàn)設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)，在最大階躍擾動(dòng)下的過渡過程曲線如下圖所示。溫度控制系統(tǒng)，在最大階躍擾動(dòng)下的過渡過程曲線如下圖所示。 （1）分別求出最大偏差）分別求出最大偏差A(yù)、超調(diào)量

9、、超調(diào)量B、余差、余差C、衰減比、衰減比n、過渡時(shí)間、過渡時(shí)間Ts（溫度進(jìn)入（溫度進(jìn)入1%新的穩(wěn)定值即示為系統(tǒng)已穩(wěn)定）和震蕩周期新的穩(wěn)定值即示為系統(tǒng)已穩(wěn)定）和震蕩周期T。（2）分析此溫度控制系統(tǒng)是否滿足工藝要求？）分析此溫度控制系統(tǒng)是否滿足工藝要求？T/845815 805 800720T/min25T/min800T/80584581572025解：（1）分別求出最大偏差）分別求出最大偏差A(yù)、超調(diào)量、超調(diào)量B、余差、余差C、衰減比、衰減比n、過渡時(shí)間、過渡時(shí)間Ts（溫度進(jìn)入（溫度進(jìn)入1%新的穩(wěn)定值即示為系統(tǒng)已穩(wěn)定）和震蕩周期新的穩(wěn)定值即示為系統(tǒng)已穩(wěn)定）和震蕩周期T。解： 最大偏差：最大偏差：

10、A =845800 = 45 超超 調(diào)調(diào) 量：量： =（845 805）/805 = 4.97% 衰衰 減減 比：比：n= B/B= （845 805） / （815 805） = 4：1 余余 差：差： C= 805800= 5 過過 渡渡 時(shí)時(shí) 間：間：Ts = 25 min震震 蕩蕩 周周 期：期：T = 20 7=13 min( )( )100%( )py tyyT/min800T/80584581572025（2）分析此溫度控制系統(tǒng)是否滿足工藝要求？）分析此溫度控制系統(tǒng)是否滿足工藝要求？解：符合要求：符合要求： 系統(tǒng)新的穩(wěn)定值是系統(tǒng)新的穩(wěn)定值是805 ，符合工藝規(guī)定操作溫度為符合工藝

11、規(guī)定操作溫度為（80010） 的要求的要求 845 850 ，符合控制中溫度最高不得超過符合控制中溫度最高不得超過850的要求的要求教學(xué)要求與學(xué)習(xí)目標(biāo)：教學(xué)要求與學(xué)習(xí)目標(biāo)：教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容: : 2.1 2.1 被控對(duì)象的特性被控對(duì)象的特性 2.2 2.2 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) 2.3 2.3 復(fù)雜控制系統(tǒng)復(fù)雜控制系統(tǒng) 教學(xué)目的與要求：教學(xué)目的與要求：1 1 了解被控對(duì)象特性的意義和重要性；了解被控對(duì)象特性的意義和重要性； 2 2 掌握對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的通道的含義掌握對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的通道的含義 3 3 了解被控對(duì)象特性的數(shù)學(xué)建模；了解被控對(duì)象特性的數(shù)學(xué)建模； 4 4 掌握被控對(duì)象特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方

12、法；掌握被控對(duì)象特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法； 5 5 掌握表征被控對(duì)象特性的三大參數(shù)掌握表征被控對(duì)象特性的三大參數(shù)放大系數(shù)放大系數(shù)K K、時(shí)間常、時(shí)間常數(shù)數(shù)T T、滯后時(shí)間、滯后時(shí)間的物理意義及其對(duì)控制質(zhì)量的影響的物理意義及其對(duì)控制質(zhì)量的影響本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容: 2.1.1 被控對(duì)象的特性及其描述方法被控對(duì)象的特性及其描述方法 2.1.2 被控對(duì)象的三大特性參數(shù)被控對(duì)象的三大特性參數(shù)放大系數(shù)放大系數(shù)K、時(shí)間常數(shù)、時(shí)間常數(shù)T、滯后時(shí)間滯后時(shí)間本節(jié)思考題：本節(jié)思考題：Pg57Pg57：1 1、2 2、3 3、4 4；作業(yè)：作業(yè)：1 1 訓(xùn)練求取被控對(duì)象的特性訓(xùn)練求取被控對(duì)象的特性參數(shù)參數(shù) Pg57P

13、g57：5 5 2 2 訓(xùn)練由實(shí)驗(yàn)反應(yīng)曲線求訓(xùn)練由實(shí)驗(yàn)反應(yīng)曲線求對(duì)象特性的三大參數(shù)對(duì)象特性的三大參數(shù)，進(jìn)而，進(jìn)而求出被控對(duì)象的求出被控對(duì)象的特性方程式：特性方程式：補(bǔ)充題補(bǔ)充題2 21 1 訓(xùn)練求取被控對(duì)象的特性訓(xùn)練求取被控對(duì)象的特性參數(shù)參數(shù) Pg57Pg57：5 52 2 訓(xùn)練由實(shí)驗(yàn)反應(yīng)曲線求訓(xùn)練由實(shí)驗(yàn)反應(yīng)曲線求對(duì)象特性的三大參數(shù)對(duì)象特性的三大參數(shù)，進(jìn)而求出被控對(duì)象，進(jìn)而求出被控對(duì)象的的特性方程式：特性方程式：補(bǔ)充題補(bǔ)充題2 22.12.12-12-1（Pg57Pg57：5 5） 試從圖試從圖2-67某對(duì)象的反應(yīng)曲線中，表示出該對(duì)象某對(duì)象的反應(yīng)曲線中，表示出該對(duì)象的放大系數(shù)、時(shí)間常數(shù)和滯后時(shí)

14、間。的放大系數(shù)、時(shí)間常數(shù)和滯后時(shí)間。K=Hqv1解：解：有量綱有量綱 H（T）= 0.632H（ ）所對(duì)應(yīng)的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的時(shí)間T，如圖，如圖 qv1tt0t t0HP58：圖：圖2-67qv1H T0.632H（ ）2.12.1qv1tt0t t0HP58：圖：圖2-67A KA T0.632H（ ）時(shí)間常數(shù)物理含義的討論：時(shí)間常數(shù)物理含義的討論：01()111(2 7)1(2 7)1t tTt TdHTHKQdtHK QeHKAeH TKAeKA（）寫成：（）當(dāng)t=T時(shí)，（ ）（）=0.6322-2（補(bǔ)充作業(yè)題（補(bǔ)充作業(yè)題2）：）：為了測(cè)定某重油預(yù)熱爐的對(duì)象特性，在某瞬為了測(cè)定某重油預(yù)熱爐的對(duì)

15、象特性，在某瞬間（假定間（假定t0=0）突然將燃?xì)饬繌模┩蝗粚⑷細(xì)饬繌?.5t/h增加到增加到3.0 t/h，重油出口溫，重油出口溫度記錄儀得到的階躍反映曲線如圖所示。假定對(duì)象為一階對(duì)象，度記錄儀得到的階躍反映曲線如圖所示。假定對(duì)象為一階對(duì)象，試描述該重油預(yù)熱爐特性方程式（分別以溫度變化量與燃?xì)庾兓嚸枋鲈撝赜皖A(yù)熱爐特性方程式（分別以溫度變化量與燃?xì)庾兓繛檩敵隽颗c輸入量），并解出燃料量變化量為單位階躍變化量量為輸出量與輸入量），并解出燃料量變化量為單位階躍變化量時(shí)溫度變化量的函數(shù)表達(dá)式。時(shí)溫度變化量的函數(shù)表達(dá)式。（溫度測(cè)量?jī)x表的測(cè)量范圍為（溫度測(cè)量?jī)x表的測(cè)量范圍為0200；流量測(cè)量?jī)x表的測(cè)量

16、范圍為；流量測(cè)量?jī)x表的測(cè)量范圍為05t/h。）。） 燃料量燃料量（t/h）t/min3.02.5溫度溫度/min重油預(yù)熱爐的階躍反應(yīng)曲線重油預(yù)熱爐的階躍反應(yīng)曲線解：放大倍數(shù)：解：放大倍數(shù)： 時(shí)間常數(shù)：時(shí)間常數(shù)：T = 8 2 = 6 min 滯后時(shí)間：滯后時(shí)間：= 2 min 重油預(yù)熱爐的微分方程：重油預(yù)熱爐的微分方程： 626()()( )(2)6(2)60( )( )16011(2)0(2)ttdT tTT tKQ tdtdT tT tQ tdtQ tTKAeetTt （）（）燃 料 油 的 變 化 量在 單 位 階 躍 變 化 量 時(shí) ， 溫 度 變 化 量 的

17、 函 數(shù) 表 達(dá) 式 ：（）（）(150 120)60(3.02.5)t/hK(150 120)/ 20001.5(3.02.5)/ 50K或（無量綱）（）作業(yè)講評(píng)作業(yè)講評(píng)本節(jié)思考題：本節(jié)思考題：Pg58Pg58：6 6、7 7、8 8、9 9、1010、1111、1212、1414、 本節(jié)作業(yè)：本節(jié)作業(yè)：1 1 強(qiáng)化簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)基本概念的理解：強(qiáng)化簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)基本概念的理解： Pg58 Pg58 ：1313、1515、16162 2 訓(xùn)練簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：補(bǔ)充題訓(xùn)練簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：補(bǔ)充題3 3、4 4 2-32-3（Pg58 Pg58 ：1313）：）：在比例積分微分調(diào)

18、節(jié)器中可以調(diào)整的參數(shù)有哪在比例積分微分調(diào)節(jié)器中可以調(diào)整的參數(shù)有哪幾個(gè)？試說明調(diào)整其中一個(gè)參數(shù)時(shí)，對(duì)調(diào)節(jié)器的控制作用有什么影幾個(gè)？試說明調(diào)整其中一個(gè)參數(shù)時(shí)，對(duì)調(diào)節(jié)器的控制作用有什么影響？響？ 答：答： K p （ ）, T1, TD K p 比例控制作用比例控制作用 ，K p 比例控制作用比例控制作用而而 比例控制作用比例控制作用 ， 比例控制作用比例控制作用 TI ，KI 積分作用積分作用 ， 積分速度積分速度 ， 消除余差速度消除余差速度快快，穩(wěn)定性，穩(wěn)定性 TI ，KI 積分作用積分作用 ， 積分速度積分速度 ， 消除余差速度消除余差速度慢慢，穩(wěn)定性，穩(wěn)定性 TD ， 微分作用微分作用 ，

19、 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 。 TD ， 過度靈敏，會(huì)出現(xiàn)高頻震蕩。過度靈敏，會(huì)出現(xiàn)高頻震蕩。作業(yè)講評(píng)作業(yè)講評(píng)本節(jié)思考題：本節(jié)思考題：Pg58Pg58：6 6、7 7、8 8、9 9、1010、1111、1212、1414、 本節(jié)作業(yè)：本節(jié)作業(yè)：1 1 強(qiáng)化簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)基本概念的理解：強(qiáng)化簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)基本概念的理解： Pg58 Pg58 ：1313、1515、16162 2 訓(xùn)練簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：補(bǔ)充題訓(xùn)練簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：補(bǔ)充題3 3、4 4 2-42-4（Pg58 Pg58 ：1515）：）：調(diào)節(jié)器控制規(guī)律選擇的依據(jù)調(diào)節(jié)器控制規(guī)律選擇的依據(jù)是什么？是什么？答：參見教材答：參見教材P

20、g34Pg34。（或參見上課講義（或參見上課講義PPTPPT，附后），附后）控制規(guī)律控制規(guī)律 數(shù)學(xué)表達(dá)式數(shù)學(xué)表達(dá)式 可調(diào)參數(shù)可調(diào)參數(shù) 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn) 適應(yīng)場(chǎng)合適應(yīng)場(chǎng)合 比比 例例 （P）比例積分比例積分（PI）比例積比例積分微分分微分 （PID）u=K p e K p ,（ ）%1001pK控制及時(shí)、過渡控制及時(shí)、過渡時(shí)間短、克服干時(shí)間短、克服干擾能力強(qiáng)。擾能力強(qiáng)。但控制結(jié)果有余但控制結(jié)果有余差差適用于控制通道滯適用于控制通道滯后較小，負(fù)荷變化后較小，負(fù)荷變化較小，工藝上沒有較小，工藝上沒有提出余差要求的系提出余差要求的系統(tǒng)統(tǒng).如：液位如：液位)1(1dteTeKup K p，T1用于控制通道滯

21、用于控制通道滯后較小，負(fù)荷變后較小，負(fù)荷變化較小，工藝參化較小，工藝參數(shù)不允許有余差數(shù)不允許有余差的系統(tǒng)的系統(tǒng).如：壓力、如：壓力、流量等流量等能消除余差。能消除余差。但積分控制作用但積分控制作用比較緩慢、控制比較緩慢、控制不及時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)不及時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定性下降定性下降dtdeTedtTeKuDp11K p, T1, TD用于容量滯后較用于容量滯后較大，負(fù)荷變化大，大，負(fù)荷變化大，控制質(zhì)量要求較控制質(zhì)量要求較高的系統(tǒng)。高的系統(tǒng)。如溫如溫度、成分度、成分控制質(zhì)量高，積分控制質(zhì)量高，積分作用可消除余差，作用可消除余差，微分作用可提高系微分作用可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性統(tǒng)的穩(wěn)定性但參數(shù)整定較麻煩。但參數(shù)整定較

22、麻煩。作業(yè)講評(píng)作業(yè)講評(píng)2-52-5（Pg58 Pg58 ：1616）設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，必須確定和考慮哪些設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，必須確定和考慮哪些方面的問題？方面的問題？ 答：答：1 1 首先要對(duì)被控對(duì)象動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性作全面的了解，還首先要對(duì)被控對(duì)象動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性作全面的了解，還要對(duì)工藝、設(shè)備有深入了解。要對(duì)工藝、設(shè)備有深入了解。2 2確定正確的控制方案：包括確定正確的控制方案：包括 被控變量的選擇；被控變量的選擇； 操縱變操縱變量的選擇；量的選擇； 檢測(cè)變送元件及檢測(cè)位置的選擇；檢測(cè)變送元件及檢測(cè)位置的選擇； 執(zhí)行器執(zhí)行器的選擇；的選擇；控制器及控制規(guī)律的選擇?？刂破骷翱刂埔?guī)律的選擇。3 3對(duì)控制器的

23、參數(shù)進(jìn)行工程整定，調(diào)到最佳值。對(duì)控制器的參數(shù)進(jìn)行工程整定，調(diào)到最佳值。（參見上課（參見上課PPTPPT，附后），附后）本節(jié)思考題：本節(jié)思考題：Pg58Pg58：6 6、7 7、8 8、9 9、1010、1111、1212、1414、 本節(jié)作業(yè)：本節(jié)作業(yè)：1 1 強(qiáng)化簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)基本概念的理解：強(qiáng)化簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)基本概念的理解： Pg58 Pg58 ：1313、1515、16162 2 訓(xùn)練簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：補(bǔ)充題訓(xùn)練簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：補(bǔ)充題3 3、4 4 被控變量的選擇被控變量的選擇 操縱變量的選擇操縱變量的選擇 檢測(cè)變送元件及檢測(cè)位置檢測(cè)變送元件及檢測(cè)位置的選擇的選擇 執(zhí)行

24、器的選擇執(zhí)行器的選擇 控制器及控制規(guī)律的選擇控制器及控制規(guī)律的選擇對(duì)控制器的參數(shù)進(jìn)行工程整定對(duì)控制器的參數(shù)進(jìn)行工程整定被控變量被控變量干擾作用干擾作用 y給定值給定值控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器被控對(duì)象被控對(duì)象f測(cè)量元件與變送器測(cè)量元件與變送器yse= ym ysumym偏差偏差控制信號(hào)控制信號(hào)操縱變量操縱變量2-6（補(bǔ)充題（補(bǔ)充題3）：）：圖為一蒸汽加熱器，利用蒸汽將物料加熱到所需溫度后排出，圖為一蒸汽加熱器，利用蒸汽將物料加熱到所需溫度后排出，試問：試問： 影響物料出口溫度的主要因素有哪些？一般情況下，其中哪些為可控量，哪些影響物料出口溫度的主要因素有哪些？一般情況下，其中哪些為可控量，哪些為

25、不可控量？為不可控量？如如果要設(shè)計(jì)一溫度控制系統(tǒng)，一般應(yīng)選擇什么量為被控變量和操縱變量？為什么？果要設(shè)計(jì)一溫度控制系統(tǒng)，一般應(yīng)選擇什么量為被控變量和操縱變量？為什么？如果物料溫度過高時(shí)會(huì)分解，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式和控制器的正、如果物料溫度過高時(shí)會(huì)分解，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式和控制器的正、反作用方向？反作用方向？ 作業(yè)講評(píng)作業(yè)講評(píng)答：答： 影響物料出口溫度的主要因素有：加熱蒸影響物料出口溫度的主要因素有：加熱蒸汽的流量、壓力；被加熱物料的流量、入口溫度；汽的流量、壓力；被加熱物料的流量、入口溫度；傳熱情況等。一般情況下，可控量為加熱蒸汽流傳熱情況等。一般情況下，可控量為加熱蒸汽流量

26、，其它量為不可控量。量，其它量為不可控量。 如果要設(shè)計(jì)一溫度控制系統(tǒng)，一般應(yīng)選擇加如果要設(shè)計(jì)一溫度控制系統(tǒng)，一般應(yīng)選擇加熱器內(nèi)的物料溫度或物料出口溫度為被控變量，熱器內(nèi)的物料溫度或物料出口溫度為被控變量，這是工藝生產(chǎn)中的主要直接操作指標(biāo)。這是工藝生產(chǎn)中的主要直接操作指標(biāo)。 應(yīng)選擇加熱蒸汽量為操縱變量，因?yàn)樗强煽亓?，?yīng)選擇加熱蒸汽量為操縱變量，因?yàn)樗强煽亓浚覍?duì)物料溫度的影響較顯著。而且對(duì)物料溫度的影響較顯著。（3）應(yīng)選氣開閥，反作用控制器。）應(yīng)選氣開閥，反作用控制器。作業(yè)講評(píng)作業(yè)講評(píng)答：答： 影響物料出口溫度的主要因素有：加熱蒸影響物料出口溫度的主要因素有：加熱蒸汽的流量、壓力；被加熱物

27、料的流量、入口溫度；汽的流量、壓力；被加熱物料的流量、入口溫度；傳熱情況等。一般情況下，可控量為加熱蒸汽流傳熱情況等。一般情況下，可控量為加熱蒸汽流量，其它量為不可控量。量，其它量為不可控量。 如果要設(shè)計(jì)一溫度控制系統(tǒng)，一般應(yīng)選擇加熱如果要設(shè)計(jì)一溫度控制系統(tǒng)，一般應(yīng)選擇加熱器內(nèi)的物料溫度或物料出口溫度為被控變量，這器內(nèi)的物料溫度或物料出口溫度為被控變量，這是工藝生產(chǎn)中的主要直接操作指標(biāo)。是工藝生產(chǎn)中的主要直接操作指標(biāo)。 應(yīng)選擇加熱蒸汽量為操縱變量，因?yàn)樗强煽亓?，?yīng)選擇加熱蒸汽量為操縱變量，因?yàn)樗强煽亓?，而且?duì)物料溫度的影響較顯著。而且對(duì)物料溫度的影響較顯著。（3）應(yīng)選氣開閥，反作用控制器。

28、）應(yīng)選氣開閥，反作用控制器。干擾作用干擾作用 T給定值給定值控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器蒸汽加熱器蒸汽加熱器f溫度測(cè)量元件與變送器溫度測(cè)量元件與變送器Tse= Tm TsumTm偏差偏差控制信號(hào)控制信號(hào)操縱變量操縱變量出口溫度出口溫度正正正正反反正正2-7（補(bǔ)充題（補(bǔ)充題4）：）：有一冷卻器，以冷卻水作為冷劑，來冷有一冷卻器，以冷卻水作為冷劑，來冷卻物料溫度，現(xiàn)選擇冷卻水流量為操縱變量，物料出口溫卻物料溫度，現(xiàn)選擇冷卻水流量為操縱變量，物料出口溫度為被控變量。試確定在下述三種情況下的控制閥氣開、度為被控變量。試確定在下述三種情況下的控制閥氣開、氣關(guān)型式和控制器的正反作用方向。氣關(guān)型式和控制器的正反

29、作用方向。 被冷卻物料溫度不能太高，否則對(duì)后續(xù)生產(chǎn)不利；被冷卻物料溫度不能太高，否則對(duì)后續(xù)生產(chǎn)不利； 被冷卻物料溫度不能太低，否則易凝結(jié)；被冷卻物料溫度不能太低，否則易凝結(jié)； 冷卻器置于室外，而該地區(qū)冬季溫度最低達(dá)冷卻器置于室外，而該地區(qū)冬季溫度最低達(dá)0以下。以下。作業(yè)講評(píng)作業(yè)講評(píng)答： 氣關(guān)型，反作用氣關(guān)型，反作用 氣開型，正作用氣開型，正作用 氣關(guān)型，反作用氣關(guān)型，反作用本節(jié)思考題：本節(jié)思考題：Pg58Pg58：本節(jié)作業(yè)：本節(jié)作業(yè)：圖圖2-682-68是聚合釜溫度與流量的串級(jí)控制系統(tǒng)是聚合釜溫度與流量的串級(jí)控制系統(tǒng) 說明該系統(tǒng)的主、副對(duì)象，主、副變量，主、副調(diào)節(jié)器各是說明該系統(tǒng)的主、副對(duì)象，

30、主、副變量，主、副調(diào)節(jié)器各是什么？什么？ 試述該系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)其控制作用的。試述該系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)其控制作用的。解：參見例題講解：例題解：參見例題講解：例題2 2、例題、例題3 3。2-102-10（例題（例題2 2）如圖如圖1-51-5所示的夾套反應(yīng)器溫度控制所示的夾套反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)圖系統(tǒng)圖 1 1）指出該系統(tǒng)中主被控對(duì)象、副被控對(duì)象、主被控）指出該系統(tǒng)中主被控對(duì)象、副被控對(duì)象、主被控變量、副被控變量、操縱變量、擾動(dòng)變量各是什么？變量、副被控變量、操縱變量、擾動(dòng)變量各是什么？2 2）畫出該控制系統(tǒng)的方塊圖，）畫出該控制系統(tǒng)的方塊圖，并確定各個(gè)環(huán)節(jié)的正并確定各個(gè)環(huán)節(jié)的正反作用方向；反作用方向

31、；3 3）當(dāng)蒸汽負(fù)荷突然增加，試分析該系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)）當(dāng)蒸汽負(fù)荷突然增加，試分析該系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。自動(dòng)控制。52 2）夾套反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)方塊圖）夾套反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)方塊圖解（解（1 1）主主被控對(duì)象被控對(duì)象 ：反應(yīng)器；反應(yīng)器；副被控對(duì)象副被控對(duì)象 ：夾套夾套 主被控變量：主被控變量：反應(yīng)器內(nèi)的溫度反應(yīng)器內(nèi)的溫度T1；副被控變量：副被控變量：夾套內(nèi)的溫度夾套內(nèi)的溫度T2； 操操 縱縱 變變 量：量：蒸汽流量；蒸汽流量； 主擾動(dòng)量主擾動(dòng)量f1：反應(yīng)器物料進(jìn)口的溫度、壓力、流量，反應(yīng)器物料進(jìn)口的溫度、壓力、流量， 副擾動(dòng)量副擾動(dòng)量f2：蒸汽的壓力、流量、溫度蒸汽的壓力、流量、溫度T1給

32、定值給定值控制器控制器1控制閥控制閥反應(yīng)器反應(yīng)器f1溫度測(cè)量變送器溫度測(cè)量變送器1u1me1控制器控制器2夾套夾套溫度測(cè)量變送器溫度測(cè)量變送器2e2u2f2T2正正正正正正負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)3）當(dāng)蒸汽負(fù)荷突然增加，試分析該系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)當(dāng)蒸汽負(fù)荷突然增加，試分析該系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制?？刂?。當(dāng)蒸汽當(dāng)蒸汽負(fù)荷突然增加負(fù)荷突然增加，反應(yīng)器內(nèi)的溫度，反應(yīng)器內(nèi)的溫度T1將升高將升高，此時(shí)，此時(shí)溫度檢測(cè)變送器溫度檢測(cè)變送器TT1將信號(hào)送給主控制器將信號(hào)送給主控制器TC1， e1增大增大，主控制器輸出主控制器輸出u1減小減小，即副控制器的給定值減小，副控制，即副控制器的給定值減小，副控制器的輸入偏差器的輸入偏

33、差e2增大增大，副控制器的輸出信號(hào)，副控制器的輸出信號(hào)u2減小減小，控制，控制閥閥開度減小開度減小，即操縱變量，即操縱變量m減小減小，夾套內(nèi)的蒸汽溫度，夾套內(nèi)的蒸汽溫度T2下下降降，從而反應(yīng)器內(nèi)的溫度，從而反應(yīng)器內(nèi)的溫度T1也會(huì)隨之下降。也會(huì)隨之下降。T1給定值給定值控制器控制器1控制閥控制閥反應(yīng)器反應(yīng)器f1溫度測(cè)量變送器溫度測(cè)量變送器1u1me1控制器控制器2夾套夾套溫度測(cè)量變送器溫度測(cè)量變送器2e2u2f2T2正正正正正正負(fù)負(fù)負(fù)負(fù) 2-11（例例題題3）：）： 如圖所示為聚合釜溫度控制系統(tǒng)，冷卻水通入夾套如圖所示為聚合釜溫度控制系統(tǒng)，冷卻水通入夾套內(nèi)，以移走聚合反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量。試問：內(nèi)，

34、以移走聚合反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量。試問：（1）這是一個(gè)什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖。）這是一個(gè)什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖。（2）如果聚合溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的）如果聚合溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式。氣開、氣關(guān)形式。（3）確定主、副控制器的正、反作用。）確定主、副控制器的正、反作用。（4）簡(jiǎn)述當(dāng)冷卻水壓力變化時(shí)的控制過程。）簡(jiǎn)述當(dāng)冷卻水壓力變化時(shí)的控制過程。（5）如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動(dòng)的，上述系統(tǒng)應(yīng)如何改進(jìn)？）如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動(dòng)的，上述系統(tǒng)應(yīng)如何改進(jìn)？（6）如果選擇夾套內(nèi)的溫度作為副變量構(gòu)成串級(jí)控制系統(tǒng)，試畫出）如果

35、選擇夾套內(nèi)的溫度作為副變量構(gòu)成串級(jí)控制系統(tǒng)，試畫出它的方塊圖，并確定主、副控制器的正、反方向。它的方塊圖，并確定主、副控制器的正、反方向。（1）這是一個(gè)什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖。）這是一個(gè)什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖。解：解：（1）是以聚合溫度為主變量，冷卻水流量為副變量）是以聚合溫度為主變量，冷卻水流量為副變量的串級(jí)控制系統(tǒng)，方塊圖為：的串級(jí)控制系統(tǒng)，方塊圖為：f1f2給定給定溫度控溫度控制器制器執(zhí)行器執(zhí)行器聚合釜聚合釜溫度檢測(cè)變送器溫度檢測(cè)變送器u1me1流量控流量控制器制器管道管道流量檢測(cè)變送器流量檢測(cè)變送器e2u2管道流量管道流量聚合聚合溫度溫度正正正正負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)正正

36、正正（2）如果聚合溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，）如果聚合溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式。試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式。 答：答： 氣關(guān)型氣關(guān)型（3）確定主、副控制器的正、反作用。）確定主、副控制器的正、反作用。 副控制器按單回路方法確定為：副控制器按單回路方法確定為：FC為正作用為正作用 主控制器主控制器TCTC的作用方向的確定：的作用方向的確定：由于副變量由于副變量F F增加時(shí)，要求冷卻增加時(shí)，要求冷卻水控制閥關(guān)小，而主變量水控制閥關(guān)小，而主變量T1T1升高時(shí)，又要求冷卻水控制閥開大，升高時(shí)，又要求冷卻水控制閥開大，即即主、副變量同方向變化時(shí)，要求操縱變量的

37、變化方向是相反的，所主、副變量同方向變化時(shí)，要求操縱變量的變化方向是相反的，所以主控制器應(yīng)為以主控制器應(yīng)為“正正”作用方向。作用方向。f1f2給定給定溫度控溫度控制器制器執(zhí)行器執(zhí)行器聚合釜聚合釜溫度檢測(cè)變送器溫度檢測(cè)變送器u1me1流量控流量控制器制器管道管道流量檢測(cè)變送器流量檢測(cè)變送器e2u2管道流量管道流量聚合聚合溫度溫度正正正正負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)正正正正（4）簡(jiǎn)述當(dāng)冷卻水壓力變化時(shí)的控制過程。）簡(jiǎn)述當(dāng)冷卻水壓力變化時(shí)的控制過程。 如主要干擾是冷卻水壓力波動(dòng)，整個(gè)串級(jí)控制系統(tǒng)的工作過程如主要干擾是冷卻水壓力波動(dòng)，整個(gè)串級(jí)控制系統(tǒng)的工作過程是這樣的：是這樣的：設(shè)冷卻水壓力設(shè)冷卻水壓力增加增加，則冷卻水

38、流量，則冷卻水流量增加，增加，F(xiàn)CFC的輸出的輸出u2增增加，控制閥將關(guān)小，即操縱變量冷卻水的流量減小，副回路的調(diào)節(jié)加，控制閥將關(guān)小，即操縱變量冷卻水的流量減小，副回路的調(diào)節(jié)作用，克服了冷卻水壓力的增加對(duì)流量的影響，從而減少對(duì)主變量作用，克服了冷卻水壓力的增加對(duì)流量的影響，從而減少對(duì)主變量溫度的影響。溫度的影響。f1f2給定給定溫度控溫度控制器制器執(zhí)行器執(zhí)行器聚合釜聚合釜溫度檢測(cè)變送器溫度檢測(cè)變送器u1me1流量控流量控制器制器管道管道流量檢測(cè)變送器流量檢測(cè)變送器e2u2管道流量管道流量聚合聚合溫度溫度正正正正負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)正正正正（5）如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動(dòng)的，上述系統(tǒng)應(yīng)如何改進(jìn)？）如果冷卻水

39、的溫度是經(jīng)常波動(dòng)的，上述系統(tǒng)應(yīng)如何改進(jìn)？ 應(yīng)采用以聚合溫度為主變量，夾套溫度為副變量的串級(jí)控制系應(yīng)采用以聚合溫度為主變量，夾套溫度為副變量的串級(jí)控制系統(tǒng)。統(tǒng)。f1f2給定給定溫度控溫度控制器制器1執(zhí)行器執(zhí)行器聚合釜聚合釜溫度檢測(cè)變送器溫度檢測(cè)變送器u1me1溫度控溫度控制器制器2 夾套夾套溫度檢測(cè)變送器溫度檢測(cè)變送器e2u2夾套溫度夾套溫度聚合聚合溫度溫度負(fù)負(fù)正正負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)2-12（補(bǔ)充題（補(bǔ)充題5）：）：如圖所示為聚合釜溫度控制系統(tǒng)，冷卻水通入夾套內(nèi)，以移如圖所示為聚合釜溫度控制系統(tǒng)，冷卻水通入夾套內(nèi)，以移走聚合反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量。試問：走聚合反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量。試問： （1）這是一個(gè)什么

40、類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖。）這是一個(gè)什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖。（2）如果聚合溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)）如果聚合溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式。形式。（3）確定主、副控制器的正、反作用。）確定主、副控制器的正、反作用。（4）簡(jiǎn)述當(dāng)冷卻水壓力變化時(shí)的控制過程。）簡(jiǎn)述當(dāng)冷卻水壓力變化時(shí)的控制過程。（5）如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動(dòng)的，上述系統(tǒng)應(yīng)如何改進(jìn)？）如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動(dòng)的，上述系統(tǒng)應(yīng)如何改進(jìn)？（6）如果選擇夾套內(nèi)的溫度作為副變量構(gòu)成串級(jí)控制系統(tǒng)，試畫出它的方塊圖，）如果選擇夾套內(nèi)的溫度作為副變量構(gòu)成串級(jí)控制系

41、統(tǒng)，試畫出它的方塊圖，并確定主、副控制器的正、反方向。并確定主、副控制器的正、反方向。 (7) 如果物料的流量增大，簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)的？如果物料的流量增大，簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)的？（1）這是一個(gè)什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖。）這是一個(gè)什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖。解：解：（1）是以聚合溫度為主變量，冷卻水流量為副變量的串級(jí)控）是以聚合溫度為主變量，冷卻水流量為副變量的串級(jí)控制系統(tǒng)，方塊圖為：制系統(tǒng)，方塊圖為：f1f2給定給定溫度控溫度控制器制器執(zhí)行器執(zhí)行器聚合釜聚合釜溫度檢測(cè)變送器溫度檢測(cè)變送器u1me1流量控流量控制器制器管道管道流量檢測(cè)變送器

42、流量檢測(cè)變送器e2u2管道流量管道流量聚合聚合溫度溫度正正正正負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)正正正正（2）如果聚合溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確）如果聚合溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式。定控制閥的氣開、氣關(guān)形式。 答：答： 氣關(guān)型氣關(guān)型（3）確定主、副控制器的正、反作用。）確定主、副控制器的正、反作用。 副控制器按單回路方法確定為：副控制器按單回路方法確定為：FC為正作用為正作用 主控制器主控制器TCTC的作用方向可以這樣來確定：的作用方向可以這樣來確定：由于副變量由于副變量F F增加時(shí)，增加時(shí)，要求冷卻水控制閥關(guān)小，而主變量要求冷卻水控制閥關(guān)小，而主變量T1T1升高時(shí)，又要求冷

43、卻水控制閥升高時(shí)，又要求冷卻水控制閥開大，即主、副變量同方向變化時(shí)，要求操縱變量的變化方向是相開大，即主、副變量同方向變化時(shí)，要求操縱變量的變化方向是相反的，所以主控制器應(yīng)為反的，所以主控制器應(yīng)為“正正”作用方向。作用方向。f1f2給定給定溫度控溫度控制器制器執(zhí)行器執(zhí)行器聚合釜聚合釜溫度檢測(cè)變送器溫度檢測(cè)變送器u1me1流量控流量控制器制器管道管道流量檢測(cè)變送器流量檢測(cè)變送器e2u2管道流量管道流量聚合聚合溫度溫度正正正正負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)正正正正（4）簡(jiǎn)述當(dāng)冷卻水壓力變化時(shí)的控制過程。）簡(jiǎn)述當(dāng)冷卻水壓力變化時(shí)的控制過程。 如主要干擾是冷卻水壓力波動(dòng)，整個(gè)串級(jí)控制系統(tǒng)的工作過程如主要干擾是冷卻水壓力波動(dòng)

44、，整個(gè)串級(jí)控制系統(tǒng)的工作過程是這樣的：是這樣的：設(shè)冷卻水壓力設(shè)冷卻水壓力增加增加，則冷卻水流量，則冷卻水流量增加，增加，F(xiàn)CFC的輸出的輸出u2增增加，控制閥將關(guān)小，即操縱變量冷卻水的流量減小，副回路的調(diào)節(jié)加，控制閥將關(guān)小，即操縱變量冷卻水的流量減小，副回路的調(diào)節(jié)作用，克服了冷卻水壓力的增加對(duì)流量的影響，從而減少對(duì)主變量作用，克服了冷卻水壓力的增加對(duì)流量的影響，從而減少對(duì)主變量溫度的影響。溫度的影響。f1f2給定給定溫度控溫度控制器制器執(zhí)行器執(zhí)行器聚合釜聚合釜溫度檢測(cè)變送器溫度檢測(cè)變送器u1me1流量控流量控制器制器管道管道流量檢測(cè)變送器流量檢測(cè)變送器e2u2管道流量管道流量聚合聚合溫度溫度正

45、正正正負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)正正正正（5）如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動(dòng)的，上述系統(tǒng)應(yīng)如何改進(jìn)？）如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動(dòng)的，上述系統(tǒng)應(yīng)如何改進(jìn)？ 應(yīng)采用以聚合溫度為主變量，夾套溫度為副變量的串級(jí)控制系應(yīng)采用以聚合溫度為主變量，夾套溫度為副變量的串級(jí)控制系統(tǒng)。統(tǒng)。f1f2給定給定溫度控溫度控制器制器1執(zhí)行器執(zhí)行器聚合釜聚合釜溫度檢測(cè)變送器溫度檢測(cè)變送器u1me1溫度控溫度控制器制器2 夾套夾套溫度檢測(cè)變送器溫度檢測(cè)變送器e2u2夾套溫度夾套溫度聚合聚合溫度溫度負(fù)負(fù)正正負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)負(fù)負(fù) 2-13（補(bǔ)充題（補(bǔ)充題6）：）：如圖所示的控制系統(tǒng)，如圖所示的控制系統(tǒng)，QA、QB分別為分別為A、B物料的流物料的流量試問：

46、量試問： （1）這是一個(gè)什么控制系統(tǒng)？）這是一個(gè)什么控制系統(tǒng)？ （2）主物料和從物料分別指什么？）主物料和從物料分別指什么？ （3）如）如A、B物料比值要求嚴(yán)格控制，物料比值要求嚴(yán)格控制，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式。試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式。 （4）確定控制器的正、反作用。）確定控制器的正、反作用。 （5）畫出系統(tǒng)的方塊圖，說明對(duì)于物料）畫出系統(tǒng)的方塊圖，說明對(duì)于物料A、B來說，是定值系統(tǒng)還是隨動(dòng)來說，是定值系統(tǒng)還是隨動(dòng)系統(tǒng)？系統(tǒng)？（6 6）如果）如果A A、B B物料流量同時(shí)變化，試說明系統(tǒng)的控制過程物料流量同時(shí)變化，試說明系統(tǒng)的控制過程2-13（補(bǔ)充題（補(bǔ)充題6解答）：解答）： 如圖

47、所示的控制系統(tǒng)，如圖所示的控制系統(tǒng)，QA、QB分別為分別為A、B物料的流量，試物料的流量，試問：?jiǎn)枺海?）這是一個(gè)什么控制系統(tǒng)）這是一個(gè)什么控制系統(tǒng)？是一個(gè)雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)是一個(gè)雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng) （2）主物料和從物料分別指什么？）主物料和從物料分別指什么？ 主物料是主物料是A,A,從物料是從物料是B.B.（3）如）如A、B物料比值要求嚴(yán)格控制，物料比值要求嚴(yán)格控制，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式。試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式。兩閥都應(yīng)兩閥都應(yīng)選氣開型選氣開型.（4）確定控制器的正、反作用。）確定控制器的正、反作用。兩控制器都應(yīng)選兩控制器都應(yīng)選“反反”作用作用 （5）畫出系統(tǒng)的方塊圖，說明對(duì)于

48、物料）畫出系統(tǒng)的方塊圖，說明對(duì)于物料A、B來說，是定值系統(tǒng)還是隨動(dòng)系統(tǒng)？來說，是定值系統(tǒng)還是隨動(dòng)系統(tǒng)？ AA物料的控制系統(tǒng)為定值系統(tǒng)物料的控制系統(tǒng)為定值系統(tǒng),B,B物料的控制系統(tǒng)為隨動(dòng)系統(tǒng)物料的控制系統(tǒng)為隨動(dòng)系統(tǒng)（6 6）如果）如果A A、B B物料流量同時(shí)變化，試說明系統(tǒng)的控制過程物料流量同時(shí)變化，試說明系統(tǒng)的控制過程（6 6）如果）如果A A、B B物料流量同時(shí)變化，試說明系統(tǒng)的控制過物料流量同時(shí)變化，試說明系統(tǒng)的控制過程程答：如答：如B B物料流量增加物料流量增加,F,FB BC C輸出降低輸出降低, ,控制閥關(guān)小控制閥關(guān)小, ,以控制以控制B B物料的流量。如物料的流量。如A A物料流

49、量增加物料流量增加,F,FA AC C輸出降低輸出降低, ,控制閥關(guān)控制閥關(guān)小小, ,以穩(wěn)定以穩(wěn)定A A物料的流量物料的流量. .與此同時(shí)與此同時(shí), ,在在A A物料流量的變化物料流量的變化過程中過程中, ,通過比值器通過比值器K,K,使使F FB BC C的給定值亦變化的給定值亦變化, ,使使B B物料流物料流量亦變化量亦變化, ,始終保持始終保持A A、B B兩物料流量的比值關(guān)系。兩物料流量的比值關(guān)系。 QB干擾干擾 控制器控制器控制閥控制閥 管道管道f測(cè)量元件與變送器測(cè)量元件與變送器 QA干擾干擾 給定值給定值控制器控制器控制閥控制閥 管道管道f測(cè)量元件與變送器測(cè)量元件與變送器比值器比值

50、器正正正正負(fù)負(fù)正正正正負(fù)負(fù) 2-14（補(bǔ)充題（補(bǔ)充題7）：）：如圖所示為一單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，要求：如圖所示為一單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，要求：（1）畫出系統(tǒng)的方塊圖；）畫出系統(tǒng)的方塊圖；（2）系統(tǒng)中為什么要采用開方器；）系統(tǒng)中為什么要采用開方器；（3）為什么說該系統(tǒng)對(duì)主物料來說是開環(huán)的？而對(duì)從物料來說是一個(gè)隨）為什么說該系統(tǒng)對(duì)主物料來說是開環(huán)的？而對(duì)從物料來說是一個(gè)隨動(dòng)控制系統(tǒng)；動(dòng)控制系統(tǒng)；（4）如果后續(xù)設(shè)備對(duì)從物料老說，是不允許斷料的，試選擇控制閥的氣）如果后續(xù)設(shè)備對(duì)從物料老說，是不允許斷料的，試選擇控制閥的氣開、氣關(guān)型式；開、氣關(guān)型式；（5）確定）確定FC的正、反作用；的正、反作用； 2-14

51、（補(bǔ)充題（補(bǔ)充題7解答）：解答）：如圖所示為一單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，如圖所示為一單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，要求：要求：（1）畫出系統(tǒng)的方塊圖；）畫出系統(tǒng)的方塊圖；略略（2）系統(tǒng)中為什么要采用開方器；）系統(tǒng)中為什么要采用開方器；答：因?yàn)楣?jié)流裝置的輸出差壓信號(hào)是與流量的平方成正比的，答：因?yàn)楣?jié)流裝置的輸出差壓信號(hào)是與流量的平方成正比的，加開方器后使其輸出信號(hào)與流量成線性關(guān)系加開方器后使其輸出信號(hào)與流量成線性關(guān)系 補(bǔ)充題補(bǔ)充題7解答：解答：如圖所示為一單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，要求：如圖所示為一單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，要求：（3）為什么說該系統(tǒng)對(duì)主物料來說是開環(huán)的？而對(duì)從物料來）為什么說該系統(tǒng)對(duì)主物料來說是開環(huán)的？而

52、對(duì)從物料來說是一個(gè)隨動(dòng)控制系統(tǒng)；說是一個(gè)隨動(dòng)控制系統(tǒng)；答：由于主物料只測(cè)量，不控制，故是開環(huán)的。答：由于主物料只測(cè)量，不控制，故是開環(huán)的。 從物料的流量控制器從物料的流量控制器FC的給定值是隨主物料的流量變化的給定值是隨主物料的流量變化而變化，要求從物料的流量亦隨主物料的流量變化而變化，而變化，要求從物料的流量亦隨主物料的流量變化而變化，故為隨動(dòng)控制系統(tǒng)故為隨動(dòng)控制系統(tǒng) 補(bǔ)充題補(bǔ)充題7解答：解答：如圖所示為一單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，要求：如圖所示為一單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，要求：（4）如果后續(xù)設(shè)備對(duì)從物料老說，是不允許斷料的，試選擇）如果后續(xù)設(shè)備對(duì)從物料老說，是不允許斷料的，試選擇控制閥的氣開、氣關(guān)型

53、式；控制閥的氣開、氣關(guān)型式；答：應(yīng)選氣關(guān)型答：應(yīng)選氣關(guān)型（5）確定）確定FC的正、反作用；的正、反作用；答：應(yīng)選正作用答：應(yīng)選正作用教學(xué)目的與要求：教學(xué)目的與要求：內(nèi)容內(nèi)容: : 3.1 測(cè)量及誤差理論測(cè)量及誤差理論 3.2 壓力測(cè)量壓力測(cè)量 3.3 溫度測(cè)量溫度測(cè)量 3.4 流量測(cè)量流量測(cè)量 3.5 物位測(cè)量物位測(cè)量 3.7 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)教學(xué)目的與要求：教學(xué)目的與要求： 1 1測(cè)量誤差的表示方法測(cè)量誤差的表示方法 絕對(duì)誤差、絕對(duì)誤差、 相對(duì)誤差、折合相對(duì)誤差、折合誤差（相對(duì)百分誤差）誤差（相對(duì)百分誤差） 2 2掌握儀表的性能指標(biāo)掌握儀表的性能指標(biāo)精確度、變差、靈敏度與靈敏精確度、變差、靈敏度與靈敏限、分辨力限、分辨力 、線性度、反應(yīng)時(shí)間、線性度、反應(yīng)時(shí)間 3 3掌握如何給儀表定精度等級(jí)？掌握如何給儀表定精度等級(jí)？ 4 4掌握如何根據(jù)工藝要求：掌握如何根據(jù)工藝要求： 選擇合適精度等級(jí)的儀表選擇合適精度等級(jí)的儀表 判斷現(xiàn)有的儀表精度等級(jí)是否滿足工藝要求判斷現(xiàn)有的儀表精度等級(jí)是否滿足工藝要求本節(jié)思考題：本節(jié)思考題： Pg125Pg125：1 1、2 2、3 3、4 4；本節(jié)作業(yè)：本