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第 10 章 习题 pp200 15 有一热交换器 如图 10 21 所示 将进入其中的物料加热到设定温度 工艺要求热物料温度偏差 T 1 而且不能发生过热 设计一个单回路温度可知习题 画出流程图和方框图 确定调节阀气开 气关 型式 调节器正 反作用方式 以及控制器调节规律 解 流程图如下 方框图如下所示 防止换热器过热 选择气开式调节阀 符号为 换热器随调节阀开度增加 温度增加 符号为 温度变送器 正常安装时 符号为 故调节器符号为 即反作用方式 选择调节器调节规律 主要考虑温度控制系统对精度要求较高 且温度检测仪表延迟较大 故选择 PID 调节规律 其中 PI 环节保证精度 PD 环节减小时延 第 10 章 习题 pp200 16 在某锅炉运行中必须满足汽 水平衡关系 故汽包液位是十分重要的指标 当液位过低时 汽包水 易被干烧引起生产事故 甚至发生爆炸 故设计图 10 22 所示的液位控制系统 画出该系统方框图 确定 确定调节阀气开 气关型式 调节器正 反作用方式 以及控制器调节规律 方框图如下所示 防止锅炉干烧 选择气关式调节阀 符号为 锅炉随调节阀开度增加 液位增加 符号为 液位变送器 正常安装时 符号为 故调节器符号为 即正作用方式 选择液位控制器调节规律时 考虑液位精度要求不高 且检测仪表延迟较小 可选择 P 环节 或双位控制 或 PI 环节 液位精度更高 第 9 章 习题 pp 180 8 用响应曲线法辨识某液位对象 阶跃扰动幅值为 1 单位阶跃 阶跃响应如下表所示 设对象为一阶纯滞后惯性环节 求出该对象数学模型 若该液位对象采用动态特性参数法整定调节器 分别求出采用 P 规律 PI 规律 PID 规律所对应的参数 t s 0 20 40 60 80 100 140 180 250 300 400 500 600 h cm 0 0 2 0 8 2 0 3 6 5 4 8 8 11 8 14 4 16 6 18 4 19 2 19 3 1 对象建模 已知阶跃信号幅值为 1 即 u 1 稳态值 取为 h 19 3 故 19 3 取 y1 63 2 h 12 2 对应时间 t1 介于 180 250 之间 按内插法求得 则 t1 191s 再取 y1 28 35 h 5 47 对应时间 t2 100 s 列出方程式 则 广义对象传函为 2 PID 参数整定 采用 PID 调节规律 按动态特性法公式进行整定 根据 符合 PID 规律范围 查表 10 4 可知 PID 规律对应各参数为 则 PID 规律表达式为 G s
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