过程控制复习

1、过程控制复习 复习提纲: 1. 过程控制系统的组成环节? 2. 过程控制系统的分类(按给定信号分)? 3. 过程控制系统的特点? 4. 衡量控制系统的质量从哪三个方面? 5. 控制装置对被控变量控制的信号传输过程? 6. 被控对象的控制通道和干扰通道特性参数对控制质量的影响。 7. 干扰作用点位置对控制质量有什么影响? 8. p、|i、d规律的特点，适用场合以及对系统质量的影响？ 9. pi、pd、pid特性的规律，调节特点？ 10. 变送器的作用？控制阀的作用？ 11. 什么是调节阀的流量特性，有哪几种？流量系数是指什么？ 12. 能结合换热器、加热炉、和液位等对象画出简单调节系统和串级调节

2、系统的方块图，指出被控对象、控制对象、给定值、被控参数、控制参数以及干扰参数是什么？会选调节阀的气开气关,会选调节器的正反作用,会分析调节过程。 13. 离心泵的控制方案有几种？控制阀能否安装在入口管线？为什么？ 14. 往复泵出口流量控制方案中，控制阀能否安装在出口管线？为什么？ 15. 什么叫压缩机的喘振现象，常见的防喘振方案有哪两种？ 16. p62第2、4题 17. 比较前馈和反馈控制的优缺点？前馈反馈的复合结构特点是什么？ 18. 试阐述串级控制系统的结构特点，并归纳串级控制的优点。 19. 均匀控制的目标是什么？试比较均匀控制系统和常规过程控制系统的异同 点。 20. 什么叫分程控

3、制？有几种结构形式？ 21. 常见的比值控制方案。 22. 当前主流的工业控制总线有哪些？其中，profibus 总线的特点有哪些？试 画出本课程使用的实验实训系统的总线构架。 23. 图中的液面调节回路，按工艺要求故障情况下送出的气体中不许带有液体或 不允许抽干液体两种情况下：选取调节阀气开、气关型式和调节器的正、反作用，再简单说明这一调节回路的工作过程。 21什么是假液位现象？如何克服？ 22某一加热器它的主要作用是对工艺介质加热，要求此介质出口温度恒定。 a.选择被控变量和控制变量，组成调节回路，并画出方块图。 b.决定调节阀的气开、气关型式和调节器的正反作用。 c.当被加热的流体为热敏

4、介质时，应选择怎样的调节方案为好？ 23、参数整定的凑试发和衰减曲线法？ 一、单回路控制系统 1. 画出图示系统的方框图： ttff11. 一个单比例简单控制系统，增加积分作用后，对系统质量有什么影响？为了保持同样的衰减比，比例度要增加，为什么？ 18. 一个过程控制系统的对象有较大的容量滞后，而另一系统由于测量点位置造成纯滞后。若对两个系统均采用微分控制，试问效果如何？ 19. 某一温度控制系统，采用4:1衰减曲线法进行整定，测得系统的衰减比例度 s=25%，衰减振荡周期ts=10min，当控制器采用p和pi控制作用时，试求其整定参数值。 21. 某一个过程控制系统，利用临界比例度法进行控制

5、器的参数整定。当比例度为12%时，系统出现等幅振荡，其临界振荡周期为180s，试求采用pid控制器时的整定参数值。 1一个简单控制系统由那几部分组成？各有什么作用？ 2举例说明一个简单控制系统，指出在该控制系统中的被控制系统的被控变量、操纵变量和扰动变量。 3常见的过程动态特性的类型有哪几种？可用什么传递函数来近似描述他们的动态特性？ 9增大过程的增益对控制系统的控制品质指标有什么影响？过程的时间常数是否越小越好？为什么？ 13增大积分时间对控制系统的控制品质有什么影响？增大微分时间对控制系统的控制品质有什么影响？ 14什么是积分饱和现象？举例说明如何防止积分饱和。 15纯比例控制时，比例度与

6、临界比例度之间有什么近似关系？ 6.1说明一下名词术语的含义：被动对象、被控变量、操纵变量、扰动（干扰）量、设定（给定）值、偏差。 答：被控对象自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。 被控变量被控对象内要求保持设定数值的工艺参数。 操纵变量受控制器操作的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定 值的物料或能量。 扰动量除操作变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。 设定值被控变量的预定值。 偏差被控变量的设定值与实际值之差。 6.3下列控制系统中，哪些是开环控制，哪些是闭环控制？ a定制控制 b随动控制 c前馈控制 d程序控制 答：c开环控制； a、b、d闭环控制。

7、 （程序控制的设定值也是变化的，但它是一个已知的时间函数，即设定值按一定的时间程序变化。） 6.6在石油化工生产过程中，常常利用液态丙烯汽化吸收裂解气体的热量，使裂解气体的温度下降到规定数值上。图6-3是一个简化的丙烯冷却器温度控制系统。被冷却的物料是乙烯裂解气，其温度要求控制在（151.5）。如果温度太高，冷却后的气体会包含过多的水分，对生产造成有害影响；如果温度太低，乙烯裂解气会产生结晶析出，杜塞管道。 图6-3 （）指出系统中被控对象、被控变量和操作变量各是什么？ （）试画出该控制系统的组成方块图。 答：（）被控对象为丙烯冷却器；l 答：反应器温度控制系统中被控对象为反应器；被控变量为反

8、应器内温度；操作变量为冷却水流量；干扰为、物料的流量、温度、浓度、冷却水的温度、压力及搅拌器的转速。 反应器的温度控制系统的方块图如图6-6所示。 图6-6 6.8乙炔发生器是利用电石和水来产生乙炔气装置。为了降低电石消耗量，提高乙炔的收率，确保生产安全，设计了如图6-7所示温度控制系统。工艺要求发生器温度控制在（）。试画出该温度控制系统的方块图，并指出图中的被控对被控变量、操作变量及可能存在的扰动。 图6-7 答：乙炔发生器温度控制系统方块图如图6-8所示（图中t、to分别为乙炔发生 器温度及其设定值）。 图6-8 被控对象：乙炔发生器； 被控变量：乙炔发生器内温度； 操纵变量：冷水流量；

9、扰动量：冷水温度、压力；电石进料量、成分等。 6.26填空。 （1）根据实践经验的总结发现，除少数无自衡的对象以外，大多数对象均可用_、_、_、_这4种典型的动态特性来加以近似描述。 （2）为了进一步简化，也可以将所有的对象的动态特性都减化为_的形式，用传递函数可以表示为_。 （3）在对象传递函数表达式w(s) 中，k表示对象的_，t表示对象的_，表示对象的_。 答：（1）一阶；二阶；一阶加纯滞后；二阶加纯滞后。 （2）一阶加纯滞后；w（s）k e-s ts+1 l 答：被控对象的正、反作用方向规定为：当操纵变量增加时，被控变量也增加的对象属于“正作用”；反之，被控变量随操纵变量的增加而降低的对象属于“反作用”。 调节阀的作用方向由它的气开、气关型式来确定。气开阀为“正”方向，气关阀为“反”方向。 如果将调节阀的输入偏差信号定义为测量值减去给定值，那么当偏差增加时，其输出也增加的调节器称为“正作用”调节器；反之，调节器的输出信号随偏差的增加而减小的称为“反作用”调节器。 6.44 单参数控制