《工程自动化及仪表》习题解答3

《工程自动化及仪表》习题解答3《工程自动化及仪表》习题解答3《工程自动化及仪表》习题解答3《工程自动化及仪表》习题解答3编制仅供参考审核批准生效日期地址：电话：传真:邮编:题解7-14假定在图7-22所示的反应器温度控制……试确定执行器的气开、气关型式和控制器的正、反作用。解：从工艺安全角度考虑，执行器选择气开式。先假设控制器正作用。若干扰使反应器温度↑→测量值↑→偏差（测量-给定）↑→控制器输出（设为正作用）↑→控制阀（气开）开度↑→蒸汽量↑→温度↑，未构成负反馈，所以，控制器为反作用。7-15确定图7-23所示两个系统中执行器的气开、气关型式和控制器的正、反作用。解：（a）加热器：执行器气开（正作用），控制器反作用（b）冷却器：执行器气开（正作用），控制器正作用7-16图7-24为贮槽液位控制系统……执行器的气开、气关型式和控制器的正、反作用。解：（1）选择流入量为操纵变量（其上的阀门为控制阀，流出量为干扰）：执行器气开式，控制器反作用。（2）选择流出量为操纵变量（其上的阀门为控制阀，流入量为干扰）：执行器气关式，控制器反作用。8-5图8-50所示为聚合釜温度控制系统……解：（1）串级控制系统，方块图如图8-3（略）（2）控制阀气关式（3）副控制器作用：先假设控制器正作用。若干扰使冷却水流量q↑→测量值z2↑→偏差e2（测量z2-温控器输出p1 ）↑→流量控制器输出（设为正作用）↑→控制阀（气关）开度↓→流量q↓，构成负反馈，所以，流量控制器就是正作用。主控制器作用：干扰使温度↑，必须使执行器控制阀流量增大，即阀开大；干扰使流量↑，必须使执行器控制阀流量增小，即阀开小。要求相反，主控制器（温控器）为正作用。（4）冷却水压力变化如↑，即冷却水流量q↑→测量值z2↑→偏差e2（测量z2-温控器输出p1 ）↑→流量控制器输出（正作用）↑→控制阀（气关）开度↓→流量q↓。如果压力变化↑过大，会影响主回路，冷却水流量q↑→温度↓→测量值z1↓→偏差e1（测量z1-给定植x ）↓→温度控制器输出p1（正作用）↓→偏差e2[测量z2（测量值z2↑）-温控器输出p1 ]↑→流量控制器输出（正作用）↑→控制阀（气关）开度↓→流量q↓→温度↑（5）冷却水温度经常波动，副控制器不起作用，串级控制将不起作用，改进方法是将冷却水温度为副变量或夹套温度为副变量。（6）夹套的水温为副变量，方块图略，先假设副控制器正作用。若干扰使夹套温度t2↑→测量值z2↑→偏差e2（测量z2-温控器输出p1 ）↑→流量控制器输出（设为正作用）↑→控制阀（气关）开度↓→流量q↓→t2↑，未构成负反馈，所以，流量控制器反作用。主控制器作用：干扰使温度t1↑，必须使执行器控制阀流量增大，即阀开大；干扰使温度t2↑，必须使执行器控制阀流量增大，即阀开大。要求相同，主控制器（温控器）为反作用。8-9图8-51是串级均匀控制系统示意图，……解：方块图同串级控制系统。相同点是系统构成相似，副控制器通道短滞后小控制及时，对出料量引起的主要干扰能及时克服；确定控制器正反作用的方法相同。不同点是控制要求不同。串级控制要求主变量为一个无差的稳定值，而串级均匀控制系统的主变量允许在小范