過(guò)程控制 華航

1.1???答：所謂“通道”，這里所說(shuō)的控制通道就是控制作用(一般的理解應(yīng)當(dāng)是控制器輸出)U(s)對(duì)被控參數(shù)Y(s)的影響通路(然后控制變量通過(guò)被控對(duì)象再影響被控參數(shù)，即廣義對(duì)象上)F(s)對(duì)被控參數(shù)Y(s)的影響通路。干擾通道的特性對(duì)控制系統(tǒng)質(zhì)量影響如下表所示。1.2?答：①所選控制變量必須是可控的。②所選控制變量應(yīng)是通道放大倍數(shù)比較大者，最好大于擾動(dòng)通道的放大倍數(shù)。③所選控制變量應(yīng)使擾動(dòng)通道時(shí)間常數(shù)越大越好，而控制通道時(shí)間常數(shù)應(yīng)適當(dāng)小一些為好，但不易過(guò)小。④所選控制變量其通道純滯后時(shí)間應(yīng)越小越好。⑤所選控制變量應(yīng)盡量使干擾點(diǎn)遠(yuǎn)離被控變量而靠近控制閥。⑥在選擇控制變量時(shí)還需考慮到工藝的合理性。一般來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)負(fù)荷直接關(guān)系到產(chǎn)品的產(chǎn)量，不宜經(jīng)常變動(dòng)，在不是十分必要的情況下，不宜選擇生產(chǎn)負(fù)荷作為控制變量1.5圖①影響物料出口溫度的主要因素有哪些?答：影響物料出口溫度的主要有：物料流量為影響物料出口溫度的主要因素。②如果要設(shè)計(jì)一溫度控制系統(tǒng)，你認(rèn)為被控變量與控制變量應(yīng)選哪些參數(shù)??答：被控變量為物料出口溫度，控制變量為蒸汽流量。因?yàn)槲锪铣隹跍囟缺碚髁讼到y(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)，蒸汽流量是可控的，無(wú)純滯后，靠近控制閥，控制通道時(shí)間常數(shù)較小。作用?答：為防止在氣源供氣中斷，或控制器出故障而無(wú)輸出時(shí)出現(xiàn)物料凝結(jié)，應(yīng)選氣閉式。當(dāng)出口溫度降低時(shí)，要求蒸汽流量加大，即控制閥輸入減小，1.6圖1.42為熱交換器出口溫度控制系統(tǒng)，要求確定在不同情況下控制閥開(kāi)、閉形式①被加熱物料在溫度過(guò)高時(shí)會(huì)發(fā)生分解、自聚。答：控制閥氣閉式，控制器的反作用。②被加熱物料在溫度過(guò)低時(shí)會(huì)發(fā)生凝結(jié)。答：控制閥氣開(kāi)式，控制器的正作用。③如果控制變量為冷卻水流量，0℃以下，如何防止熱交換器被凍壞。答：控制閥氣閉式，控制器的反作用。1.8有一如圖所示的加熱器，其正常操作溫度為200℃，溫度控制器得測(cè)量范圍是1%3%1%升0.2℃。又在正常操作情況下，若液體流量增加1%，槽內(nèi)溫度將會(huì)下降l℃。假定所采用的是純比例式控制器，其比例度為，試求當(dāng)設(shè)定值由℃提高到℃時(shí)，待系統(tǒng)穩(wěn)20022030%，30℃1.9在Δu=50PI答：，227℃，即τ，，280℃，即T0，100～250℃，所以，K0=Δu=/ΔP∵δ=(1.1K0τ/T0Ti=3.3τ2.1與單回路系統(tǒng)相比，串級(jí)控制系統(tǒng)有些什么特點(diǎn)?答：串級(jí)控制方案具有單回路控制系統(tǒng)的全部功能，沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)。因此，串級(jí)控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量一般都比單回路控制系統(tǒng)好。串級(jí)控制系統(tǒng)具有更高的工作頻率；串級(jí)控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力；串級(jí)控制系統(tǒng)具有一定自適應(yīng)能力2.2為什么說(shuō)串級(jí)控制系統(tǒng)主控制器的正、反作用只取決于主對(duì)象放大倍數(shù)的符號(hào)，而與其他環(huán)節(jié)無(wú)關(guān)?答：主控制器的正、反作用要根據(jù)主環(huán)所包括的各個(gè)環(huán)節(jié)的情況來(lái)確定。主環(huán)內(nèi)包括有副回路、主對(duì)象和主變送器。放大倍數(shù)為“正”的環(huán)節(jié)來(lái)看待。這樣，主環(huán)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的符號(hào)為“負(fù)”的要求。即G01(s)}Sign{G02’(sGm1(s)}Sign{G(s就可以確定主控制器的正、反作用。實(shí)際上主變送器放大倍數(shù)符號(hào)一般情況下都是“正”的，的環(huán)節(jié)，因此主控制器的正、倍數(shù)符號(hào)為“正”時(shí)，當(dāng)主對(duì)象放大倍數(shù)符號(hào)為“負(fù)”時(shí)，2.7圖??K為負(fù)，應(yīng)選2.8圖K2.9某干燥器采用夾套加熱和真空抽吸并行的方式來(lái)干燥物料。干燥溫度過(guò)高會(huì)使物料??答：??答：??答：3.1?KF2F1K=/=F2/F1K'F2F1IKK'K'K=K(F/F)()時(shí)=K2(F1max/F2max)2。3.8(I’＝0,其中I0與I1)3.24F，F(xiàn)2maxF1：F2=2：1I0?K'=K2(F/F2max)22×（）2=0.81I0=16K'3.9A、BFA：FB：F3，F(xiàn)3A、B答：K’。K'=K(F1max/F2max③該比值系統(tǒng)中，比值系數(shù)應(yīng)設(shè)置于何處?設(shè)置值應(yīng)該是多少(假定采用DDZ-Ⅲ型儀表3.123.27Ⅲ型乘法器來(lái)實(shí)現(xiàn)。已知F1max，F(xiàn)I0KK’I1I2？②I=16K'+4K'K'=K(F1max/F2max)=K×KI1，由公式得：K'=(I2，I2。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，測(cè)得v1=4V，v2=3V，Kv0答：K'=（v2）/（v1）設(shè)流量與測(cè)量信號(hào)成線性關(guān)系K'=K(F1max/F2max)=K(3600/K根據(jù)比值控制要求，乘法器的v1’與v1之間應(yīng)具有下面的關(guān)系：v1’K'(v0再根據(jù)可得：K'=(v0v=40.67+1=3.68V4.2?答：一固定的數(shù)值,兩個(gè)參數(shù)都變化，且變化比較緩慢。那種試圖把兩個(gè)參數(shù)都穩(wěn)定不變的想法5.1前饋控制與反饋控制各有什么特點(diǎn)?答：反饋控制的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：能夠克服各種干擾，只要干擾對(duì)被控量造成影響，就有控制校正作用。缺點(diǎn)：反饋控制不及時(shí)，是一個(gè)有差控制系統(tǒng)，反饋控制系統(tǒng)只有被控變量在干擾作用下出現(xiàn)偏差時(shí)，才有校正作用，干擾總存在，偏差總存在。前饋控制的特點(diǎn)：1.前饋控制根據(jù)干擾進(jìn)行，控制及時(shí)，如果前饋控制規(guī)律恰當(dāng)，理論上可完全消除干擾的影響。2.是一種開(kāi)環(huán)控制，被控變量并不經(jīng)測(cè)量反饋到輸入端，不能保證控制效果。3.需要對(duì)干擾進(jìn)行測(cè)量，才能進(jìn)行控制，通常只測(cè)量一種干擾，因而只能克服一種干擾。4.前饋控制器的主要規(guī)律是經(jīng)過(guò)干擾通道與控制通道的特性計(jì)算而得是一種專用控制器，在工程上，精確的通道特性難以取，精確的前饋控制規(guī)律難以實(shí)現(xiàn)。5.3-反饋控制具有哪些優(yōu)點(diǎn)?答：，前饋-反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：①由于增加了反饋控制回路，大大簡(jiǎn)化了原有前饋控制系統(tǒng)。只需對(duì)主要的干擾進(jìn)行前饋補(bǔ)償，其他干擾可由反饋控制予以校正。②反饋回路的存在，降低了前饋控制模型的精度要求，為工程上實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單的通用型模型創(chuàng)造了條件.自適應(yīng)能力。6.1?答：如6.2??答：在，那么，由于積分作用的結(jié)果，將使控制器的輸出不斷增加(當(dāng)控制器為正作用且偏差為正時(shí))或不斷減小(當(dāng)偏差為負(fù)時(shí))，一直達(dá)到輸出的極限值為止，這種現(xiàn)象稱之為“積分飽和”。6.5圖即PCPC通PCPC器。在正常情況下，燃料氣壓力低于產(chǎn)生脫火的壓力()，PC(PC)HSPCPC()PCPCPC7.3在分程控制系統(tǒng)中，什么情況下需選用同向動(dòng)作控制閥，什么情況下需選用反向動(dòng)?答：7.7圖①A、B(。答：A、B；，所以A4～，B12～。A+”，A號(hào)為“+的，A加超過(guò)AB7.27?ABB-B-TC-A閥+”，A+選擇RVA閥VBVBVPCVB的信號(hào)將使VBrVAVA、VBTCVBVATCVBr相等，而VBVBr7.127.28因此，(r)A、B答：A-”，A-”，TC-B-B-RVB閥VAVAVAVArVBVA、VBVA閥VBTC閥VAr相等，而VAVAr15.1?n15.4??Q1QP15.5?16.4預(yù)熱物料的出口溫度達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量指標(biāo)，采用了如圖16.55所示的工藝。根據(jù)上述情況，你認(rèn)為有哪幾種可供選擇的控制方案，畫出其結(jié)構(gòu)圖，并確定系統(tǒng)中控制閥的開(kāi)、控制器的正、反作用。被加熱物料也不能節(jié)流.所以只能采用載熱體合流的控制方案。其結(jié)構(gòu)圖如下所示。大，此時(shí)要求控制器的輸出也增大，以增加分流量，所以選擇正做用。16.6以燃燒燃料氣為例，管式加熱爐燃燒系統(tǒng)的安全保護(hù)需從哪幾個(gè)方面進(jìn)行考慮?繪出以爐出口溫度為被控變量，燃料氣流量為控制變量的加熱爐安全保護(hù)控制系統(tǒng)。答：1爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)。2防脫火系統(tǒng)。3防回火系統(tǒng)。16.8鍋爐汽包水位控制②鍋爐燃燒系統(tǒng)的控制③過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)的控制④鍋爐水處理過(guò)程的控制。16.9汽包水位的假液位現(xiàn)象是怎么回事?它是在什么情況下產(chǎn)生的?具有什么樣的危害性?象稱之為"虛假水位"計(jì)時(shí)，必須引起注意。17.1精餾塔控制的要求是什么?()最大或總成本最小。具體對(duì)一