过程控制习题答案资料剖析

控制系统控制通道时间常数越大，经过的容量数越多，系统的工作频率越低，控制越不及时，过渡过程时间越长，系统的质量越低，但也不是使动态偏差增大，而且还还会使系统的稳定性降低。干扰通道放大倍数越大，系统的余差也越大，即控制质量越差。变量测量点而靠近控制阀，干扰对被控变量的影响越小，后对质量无影响，不同的只是干扰对被控变量的影响向后推迟一个纯滞后时间τ0。2)控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数；44)控制通道纯滞后越小越好。质量作为操纵变量。控制阀应选择气关阀，控制器选择正作用。热物料在温度过低时会发生凝结；变量为冷却水流量，该地区最低温度制器。制器。制器。？答：(1)T0增大，控制通道时间常数增大，会使系统的工作频(2)τ0增大，控制通道的纯滞后时间增大，会使系统控制不(4)τf增大对系统质量无影响，当有纯滞后时，干扰对被控后推迟了一个纯滞后时间τf。第二章串级控制系统2．1与单回路系统相比，串级控制系统有些什么特点？高。主环内包括有主控制器,副回路,主对象和主变送器.而副回路可视为一放大倍数为“1”的环节,主变送器放大倍数一般为正,所以主控制,当被控变量出现偏差时,系统不仅不向着消除偏差的方向校正,反而使被控变量远离给定值。温度控制精度要求很高，单回路满足不了要求，需用串级控制。⑶对以上两种不同控制方案选择控制阀的气开、气关形式及主、副控制器的正、反作用方式。温度为副变量,釜内温度为主变量组成串级系统.副回路首先有一个“粗调”：过高会使物料物性发生变化，这是不允许的，因此要求对干燥温度进行严格汽，流程如图2-22(右图)所示。要求：理由：当被控变量为干燥器出口温度时，不宜选冷水流量做操纵变量，故单独设计流量单回路系统抑制冷水流量波动。温度为被控量、蒸汽流量为操纵变量的控制系统中，控制通道太长，存在较大的时间常数和纯滞后，故选择换热器出口理由：将蒸汽压力波动这一主要干扰包含在副回路中,利用副回路的快速有效克服干扰作用抑制蒸汽压力波动对干燥器出口的温度的影响.(3)采用与(1)相同方案。理由同(1)。比值控制系统((变送器输出与流量成开平方关系时)(变送器输出与流量成线性关系时)统？它有哪几种类型?画出它们的结构原理图。？答：①系统结构不同，实现比值控制的设备不同。②比值系数的设置方法不同，乘法方案通过在乘法器的一个输入端，输入一个外答：单闭环比值控制系统、双闭环的副流量回路、变比值回路均为随动控制系统，希望副流量跟随主流量变化，始终保持固定的配比3.7当比值控制系统通过计算求得比值系数时，能否仍用乘法器组成比值控制？为什么？能否改变一下系统结构，仍用乘法答：①当比值控制系统通过计算求得比值系数大于1时，不能用乘法器组成比值控制。因为当时，计算所得的乘法器的一个乘法器控制器调节阀流量对象②设计一个比较合适的比值控制系统。②计算该比值系统的比值系数。值应该是多少(假定采用DDZ-III型仪表)。②③，所以要将调大。所以取了提高氧化率，要了提高氧化率，要取取K=?KK=2.36②②若已知求该比值系统的比值K=？比值系数③③待该比值系统稳定时，测，试计算此时=？I=I=I12I4I4K=2=1I4I41I4I,=1(II4I,=1+4,+4,K'=0③∵③∵：干扰作用下出现偏差时，才有校正作用，干扰总存在，(1)前馈控制根据干扰进行，控制及时。如果前馈控制规律恰当，理论上可完全消除干扰的影响(2)前馈控制是一种开环控制，被控变量并不经测量反馈到输入端。不能保证控制效果。(3)前馈控制需要对干扰进行测量，才能进行控制。通常只测量一种干扰，因而只能克服一种干扰。(3)准确的的前馈控制规律工程上难以实现。答：前馈--反馈系统的优点：前馈控制系统与反馈控制系统优势互补，主要表现在：(1)过渡过程时间、超调量大大降低。由于引入了前馈控制，当主要干扰一出现时，同步施加了一个前馈校正作用，消除或大大降制的超调量、过渡过程时间大大降低。前馈补偿了反馈的缺点。要求，。答：前馈控制器的控制规律为对象干扰通道特性与控制通道的特性之比，是一种专用控制器。常规的控制器的控制规律是对偏差进行Gc1(s)=Gc2(s)=9G01(s)=3/(2s+1)Gv(s)=2G02(s)=2/(2s+1)Gm1(s)=Gm2(s)=1GPD(s)=0.5/(2s+1)要求：要求：1)绘出该系统方块图2)计算前馈控制器的数学模型3)假定控制阀为气开式，试确定各控制器的正反作用(图见教材110页)(2)前馈控制器的数学模型由下式确定：系统中副=(a)(b)(a)为前馈—反馈控制系统，而不是串级控制系统。貌似原油、温度两个闭环，实际上貌似的原油、燃料环是一个开环系统，