實用文案第一章 控制系統的基本概念⑴生產過程自動化系統包括 ?答:①自動檢測系統②信號連鎖系統③自動操縱系統④自動控制系統⑵工業生產對過程裝備控制的要求?答:①安全性②經濟性③穩定性⑶為了實現控制要求,通常有兩種方式選擇:①人工控制②自動控制⑷控制系統的組成:①被控對象②測量元件和變送器③調節器④執行器⑸f(干擾變量）ysmyu控制器執行器被控過程ym測量元件及變送器⑹某化學反應器工藝規定操作溫度為 （800±10）℃。為確保生產安全，控制中溫度最高不得超過 850℃。現設計的溫度控制系統，在最大階躍擾動下的過渡過程曲線如下圖所示。T/℃8458158058007 20 25 T/min（1）分別求出最大偏差 A、超調量B、余差C、衰減比n、過渡時間標準文檔實用文案Ts（溫度進入±1%新的穩定值即示為系統已穩定）和震蕩周期T。（2）分析此溫度控制系統是否滿足工藝要求？答:（1）解:最大偏差：A=845－800=45℃ 超調量:σ=（845－805）/805=4.97% 衰減比：n=B/B’=（845－805)/（815－805）=4：1 余 差：C=805－800=5℃ 過渡時間：Ts=25min 震蕩周期：T=20 －7=13min⑵解：符合要求:① 系統新的穩定值是 805℃，符合工藝規定操作溫度（800±10）℃的要求845℃＜850℃，符合控制中溫度最高不得超過850℃的要求圖示為一自力式貯槽水位控制系統。指出系統中被控對象、被控變量、操縱變量是什么?試畫出該系統的方塊圖。試分析當出水量突然增大時，該系統如何實現水位控制的?圖1-6貯槽水位控制系統1-貯槽；2-浮球；3-杠桿；4-針形閥標準文檔實用文案圖1-7貯槽水位控制系統方塊團h為貯槽水位；ho為貯槽希望保持的水位。解:(1)該系統中貯槽為被控對象；貯槽中水的液位為被控變量；進水流量為操縱變量。(2)貯槽水位控制系統方塊圖如圖1-7所示。當貯槽的出水量突然增大，出水量大于入水量，使水位下降，浮球隨之下移，通過扛桿裝置帶動針形閥下移，增大了進水量，使出水量與入水量之差隨之減小水位下降變緩，直至進水量與出水量又相等，水位停止下降。重新穩定，實現了水位控制。⑻一反應器溫度控制系統示意圖。 A、B兩種物料進入反應器進行反應、通過改變進入夾套的冷卻水流量來控制反應器內的溫度保持不變。圖中了TT表示溫度變送器，TC表示溫度控制器。試畫出該溫度控制系統的方塊圖，并指出該控制系統中的被控對象、被控變量、操縱變量及可能影響被控變量變化的擾動各是什么?標準文檔實用文案圖1-10反應器溫度控制系統圖1-11反應器溫度控制系統方塊圖注：T為反應器內溫度， Tsp為反應器內溫度的設定值。解:反應器溫度控制系統中被控對象為反應器；被控變量為反應器內溫度；操作變量為冷卻水流量；干擾為A、B物料的流量、溫度、濃度、冷卻水的溫度、壓力及攪拌器的轉速等。反應器的溫度控制系統的方塊圖如圖 1-ll 所示。⑼控制系統的分類:①按給定值的特點劃分②按系統輸出信號對操縱變量影響劃分③按系統的復雜程度劃分④按系統克服干擾的方法劃分標準文檔實用文案⑽自動控制系統在階躍干擾作用下的過渡過程有非周期衰減過程 、衰減振蕩過程、 等副振蕩過程 、發散振蕩過程 等四種。y y0t0tt0t01.非周期衰減過程2.衰減振蕩過程yy00t0tt0t3.等幅振蕩過程 4.發散振蕩過程⑾知道是什么意思?1、最大偏差和超調量2、衰減比3、余差4、過渡時間5、振蕩周期或頻率第二章 過程裝備控制基礎①被控對象的特性:就是當被控對象的輸入變量發生變化時,其輸出變量隨時間的變化規律標準文檔實用文案②控制通道:操縱變量與被控變量之間的聯系稱為控制通道③干擾通道:干擾作用與被控變量之間的聯系稱為干擾通道④被控對象的自衡特性 :在沒有人為干預的情況下 ,被控對象自身能重新恢復平衡的特性.⑤描述簡單對象特性的參數有哪些 ?各有何物理意義?答描述對象特性的參數分別是放大系數K、時間常數T、滯后時間。放大系數K是被控變量重新達到平衡時的輸出的變化量與輸入的變化量之比.時間常數T是反映被控對象受到輸入作用后,輸出變量達到新穩態值得快慢.滯后時間是描述對象滯后現象的動態參數。⑥ 有關放大系數的幾個一般性結論 ?放大系數K表達了被控對象在干擾作用下重新達到平衡狀態的性能,是不隨時間變化的參數.在相同的輸入變化量作用下,被控對象的K越大,即輸入對輸出的影響越大,被控對象的自身穩定性越差;反之,K越小,被控對象的穩定性越好.⑦、傳遞滯后和容量滯后的區別 ?答:傳遞滯后 0表示。純滯后的產生一般是由于介質的輸送、能量傳遞和信號傳輸需要一段時間而引起的。容量滯后一般是由于物料或能量的傳遞需要通過一定阻力而引起標準文檔實用文案的。⑧被控變量選擇的基本要求 (論述題)⑴作為被控變量,其信號最好是能夠直接測量獲得,并且測量和變送環節的滯后也要求比較小.⑵若被控變量信號無法直接獲取,可選擇與之有單值函數關系的間接參數作為被控變量.⑶作為被控變量,必須是獨立變量.變量數目一般可以用物理化學中的相律關系來確定.⑷作為被控變量,必須考慮工藝合理性, 以及目前儀表的現狀能否滿足要求.⑨操縱變量選擇的基本要求 ?答:①考慮工藝合理性②考慮被控對象特性③檢測變送環節的影響⑩純滯后:在控制過程中,由于檢測元件安裝位置的原因產生純滯后.測量滯后:由測量元件本身特性所引起的動態誤差.傳遞滯后:由于氣壓信號在管路傳送過程中所引起的滯后.執行器包括執行機構和閥兩個部分.調節器的調節規律可歸為四種:位式.比例.積分.微分⑾位式調節的特點:結構簡單,成本較低,使用方便,對配用的調節閥無任何特殊要求應用場合:壓力表,水銀溫度計,雙金屬溫度計,電子電位差計,自動平衡電橋等.⑿比例積分調節的特點 :(重點)標準文檔實用文案答:1.比例調節具有控制及時,克服偏差的特點.2.比例控制有余差存在.⒀調節器的比例度,積分時間,微分時間通過這三個參數的大小就可以改變整個系統的性能 ,獲得較好的過渡過程和控制變量 .⒁串級控制系統是改善調節質量極為有效的方法 .二次擾動一次擾動設定值主參數副主主調節器副調節器執行閥對象對象副參數副檢測變送器主檢測變送器串級控制系統方框圖⒂主回路：由主控制器，副控制器，控制閥，副被控過程，主被控過程及主被控參數變送器等組成的外圈閉合回路．副回路：由副控制器、控制閥、副被控過程及副被控參數變送器等組成的內圈閉合回路.⒃前饋控制系統的基本原理前饋控制的基本概念是測取進入過程的干擾（包括外界干擾和設定值變化