过程控制第四章执行器.ppt

课后习题,什么是控制器的控制规律，控制器有哪些基本的控制规律？双位控制是怎样的？有何优缺点？比例控制为什么会产生余差？试写出积分控制规律的数学表达式。为什么积分控制能消除余差？什么是积分时间？试述积分时间对控制过程的影响,某比例积分控制器输入、输出范围均为420mA，若将比例度设定为100、积分时间设为2min，稳态时输出调为5mA，某时刻，输入阶跃增加0.2mA，试问经过5min后，输出将由5mA变化到多少？比例控制器的比例度对控制过程有什么影响？调整比例度时要注意什么问题？理想微分控制的数学表达式是什么？为什么常用实际的微分控制规律？,试写出比例、积分、微分（PID）三作用控制规律的数学表达式试分析比例、积分、微分控制规律各自的特点，积分和微分为何不能单独使用？PID调节器中，比例度P、积分时间TI、微分时间TD分别具有什么意义？在调节器动作过程中产生什么影响？若将TI取为、TD取为0，分别代表调节器处于什么状态？,什么是调节器的正反作用？在电路中如何实现？给出实用PID数字表达式，数字仪表中常用哪些改进型PID算法？,第四章,执行器及安全栅,执行器,自动调节阀电磁阀电压调整装置电流控制器件控制电机,自动调节阀,自动调节阀,执行机构,阀体,气动（能在易燃易爆环境中工作）,电动（能源取用方便，信号传递迅速）,液动（推力大）,（直通单座阀、直通双座阀、角阀、隔膜阀、蝶阀等）,气动单座阀,气动执行机构,直行程,角行程,薄膜式,活塞式（推力大，适合大口径高压降场合）,（蝶阀、风门等）,正作用：压力增大，阀杆下移,反作用：压力增大，阀杆上移,气开式：有压力，阀杆开启,气关式：有压力，阀杆关闭,行程规格：10mm、16mm、25mm、40mm、60mm、100mm,调节阀的流量系数,对于不可压缩的流体，在通过调节阀时产生的压力损失p与流体速度之间的关系为,流量系数：阀两端的压差为100Kpa，流体密度为1000Kg/m3的条件下，流经调节阀的流量。记为C。额定流量系数：阀全开时的流量系数，记为C100（表示阀的流通能力，只与阀的口径和结构有关）,可压缩流体流量系数的修正,p2,p1,p1恒定，p2增大，当阀两端压差超过pcr时，流量不再随着压差增大而增大，而是停在最大值Qmax处,可压缩流体阻塞流的判断,以空气为流体做实验发现：给定阀门的压差比（xp/p1）在产生阻塞流时总是固定的值xT（临界压差比）一般流体产生阻塞流的条件：,未产生阻塞流,产生阻塞流,Fkk/kairk：可压缩流体的绝热指数kair：可压缩流体的绝热指数,不可压缩流体流量系数的修正,当pvc小于入口温度下流体介质饱和蒸汽压pv时，产生闪蒸。继续降低pvc即产生阻塞流，此时pvcpvcr,p1,p2,p2,p1,pvc,节流处,缩流处,定义恢复系数（只与结构流路形式有关，可查）,时产生阻塞流,气体（蒸汽）流量系数的修正,可压缩流体，在调节阀内其体积由于压力降低而膨胀，密度减小，引入膨胀系数Y以修正气体密度的变化温度压力变化引起气体密度变化，引入压缩系数Z进行修正,低雷诺系数修正,流量系数都是在湍流的情况下测定的，非湍流情况需要进行修正。,Re3500湍流CRe,电动调节阀,伺服放大器,电动机,减速器,阀,位置发生器,输入信号,010mA,阀行程,安全栅（防止危险电能从控制信号进入现场仪表的安全保护器）,电阻式中继放大式齐纳式光电式变压器式,齐纳式安全栅,限流电阻（通过信号正常时，阻值为0；电流一旦超出安全范围，阻值骤）电路没有进入保护状态时，接地不起作用（避免信号通过大地短接或者形成干扰）,R,Ii,Fu,Vi,安全场所,危险场所,R,Vi,安全场所,危险场所,隔离式安全栅,检测端安全栅,利用变压器隔离器件，分别将输入、输出和电源电路进行隔离，以防止危险能量信号窜入现场（检测端安全栅和执行端安全栅）,420mA,24V,整流滤波,整流滤波,调制器,解调放大,限压限流,接控制仪表,接变送器,420mA