第1章(P15)

（1）簡(jiǎn)述過(guò)程掌握的特點(diǎn)。

Q：1）系統(tǒng)由被控過(guò)程與系列化生產(chǎn)的自動(dòng)化儀表組成；2）被控過(guò)程簡(jiǎn)單多樣,

通用掌握系統(tǒng)難以設(shè)計(jì)；3）掌握方案豐富多彩，掌握要求越來(lái)越高；4）掌握過(guò)

程大多屬于慢變過(guò)程與參量掌握；5）定值掌握是過(guò)程掌握的主要形式。

（2）什么是過(guò)程掌握系統(tǒng)？試用框圖表示其一般組成。

Q：1）過(guò)程掌握是生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱(chēng)。它泛指石油、化工、電力、冶金、輕

工、建材、核能等工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)的或按肯定周期程序進(jìn)行的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)掌握,

是自動(dòng)化技術(shù)的重要組成部分。過(guò)程掌握通常是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、流

量、液位、成分和物性等工藝參數(shù)進(jìn)行掌握，使其保持為定值或按肯定規(guī)律變化,

以確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)平安，并使生產(chǎn)過(guò)程按最優(yōu)化目標(biāo)自動(dòng)進(jìn)行。2）組成框圖:

（3））單元組合式儀表的統(tǒng)一信號(hào)是如何規(guī)定的？

Q：各個(gè)單元模塊之間用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。1）模擬儀表的信號(hào)：氣動(dòng)

0.02~0.1MPa、電動(dòng)ID型：4~20mADC或1~5VDC。2）數(shù)字式儀表的信號(hào)：無(wú)統(tǒng)

一標(biāo)準(zhǔn)。

（4）試將圖1-2加熱爐掌握系統(tǒng)流程圖用框圖表示。

Q：是串級(jí)掌握系統(tǒng)。方塊圖：

（5）過(guò)程掌握系統(tǒng)的單項(xiàng)性能指標(biāo)有哪些？各自是如何定義的？

Q：1）最大偏差、超調(diào)量、衰減比、余差、調(diào)整時(shí)間、峰值時(shí)間、振蕩周期和頻

率。2）略

（8）通常過(guò)程掌握系統(tǒng)可分為哪幾種類(lèi)型？試舉例說(shuō)明。

Q：1）按結(jié)構(gòu)不同，分為反饋掌握系統(tǒng)、前饋掌握系統(tǒng)、前饋-反饋復(fù)合掌握系

統(tǒng)；按設(shè)定值不同，分為定值掌握系統(tǒng)、隨動(dòng)掌握系統(tǒng)、挨次掌握系統(tǒng)。2）略

（10）只要是防爆儀表就可以用于有爆炸危急的場(chǎng)所嗎？為什么？

Q：1）不是這樣。2）比如對(duì)平安火花型防爆儀表，還有平安等級(jí)方面的考慮等。

（11）構(gòu)成平安火花型防爆系統(tǒng)的儀表都是平安火花型的嗎？為什么？

Q：1）是。2）這是構(gòu)成平安火花型防爆系統(tǒng)的一個(gè)條件。

2、綜合練習(xí)題

（1）簡(jiǎn)述圖1-11所示系統(tǒng)的工作原理，畫(huà)出掌握系統(tǒng)的框圖并寫(xiě)明每一框圖的

輸入/輸出變量名稱(chēng)和所用儀表的名稱(chēng)。

Q：1）圖為液位掌握系統(tǒng)，由儲(chǔ)水箱（被控過(guò)程）、液位檢測(cè)器（測(cè)量變送器）、

液位掌握器、調(diào)整閥組成的反饋掌握系統(tǒng)，為了達(dá)到對(duì)水箱液位進(jìn)行掌握的目的,

對(duì)液位進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過(guò)液位掌握器來(lái)掌握調(diào)整閥，從而調(diào)整?（流量）來(lái)實(shí)現(xiàn)液

位掌握的作用。2）框圖：

3）掌握器輸入輸出分別為：設(shè)定值與反饋值之差e?）、掌握量〃（￡）;執(zhí)行器輸入

輸出分別為：掌握量〃"）、操作變量qi"）;被控對(duì)象的輸入輸出為：操作變量3

?）、擾動(dòng)量0。），被控量入;所用儀表為：掌握器（例如PID掌握器）、調(diào)

整閥、液位測(cè)量變送器。

（2）什么是儀表的信號(hào)制？通常，現(xiàn)場(chǎng)與掌握室儀表之間采納直流電流信號(hào)、掌

握室內(nèi)部?jī)x表之間采納直流電壓信號(hào)，這是為什么？

Q：1）自動(dòng)化儀表的信號(hào)制是指在成套系列儀表中，各個(gè)儀表的輸入檢出信號(hào)均

采納某種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)形式，使各個(gè)儀表間的任意連接成為可能。2）略

（3）某化學(xué)反應(yīng)過(guò)程規(guī)定操作溫度為800C,最大超調(diào)量小于或等于5%,要求設(shè)

計(jì)的定值掌握系統(tǒng)，在設(shè)定值作階躍干擾時(shí)的過(guò)渡過(guò)程曲線如下圖所示。要求：

圖1-12設(shè)定值干擾時(shí)的過(guò)渡過(guò)程曲線示意圖

1）計(jì)算該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差、衰減比、最大超調(diào)量和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間。

2）說(shuō)明該系統(tǒng)是否滿意工藝要求。

Q：1）由上圖可得y（8）=810℃,設(shè)定值r=800℃,5=850-810=40,3=820-810=10

穩(wěn)態(tài)誤差e（8）=r-7（oo）=800℃-810℃=-10℃

衰減th:n=—=—=4:1,

B210

最大超調(diào)量：信電j（8）x]00%=%-81%OO%=4.938%

J（OO）810

過(guò)渡過(guò)程時(shí)間北：也許在17min左右

2）雖然該系統(tǒng)最大超調(diào)滿意要求，然而在規(guī)定操作溫度為800C,而最終趨于穩(wěn)

定的值卻為810℃,因此不滿意工藝要求。

（4）圖L13所示為一類(lèi)簡(jiǎn)潔鍋爐汽包水位掌握流程圖，試畫(huà)出該掌握系統(tǒng)框圖,

并說(shuō)明其被控過(guò)程、被控參數(shù)、掌握參數(shù)和干擾參數(shù)各是什么？

Q：1）掌握系統(tǒng)框圖：

被控過(guò)程：加熱器+汽包

被控參數(shù)：汽包水位

掌握參數(shù)：上水流量

干擾參數(shù)：蒸汽流量變化

第2章(P70)

1、基本練習(xí)題

(3)某臺(tái)測(cè)溫儀表測(cè)量的上下限為500T000C,它的最大肯定誤差為±2℃,試

確定該儀表的精度等級(jí)。

Q：儀表的引用誤差y=±最大g當(dāng)誤差x100%=士“Ax100%=士0.4%,其精度等級(jí)

量程1()00—500

為0.4級(jí)。

(4)某臺(tái)測(cè)溫儀表測(cè)量的上下限為100-1000℃,工藝要求該儀表指示值的誤差

不超過(guò)±2C,應(yīng)選精度等級(jí)為多少的儀表才能滿意工藝要求？

Q：工藝允許的儀表引用誤差為

允許的最大絕對(duì)誤差2

7允=±xl00%=±X100%=±0.22%

量程1000-100

應(yīng)選0.2級(jí)的儀表才能滿意。

(5)有一臺(tái)DDZ-HI型兩線制差壓變送器，已知其量程為20~100kPa,當(dāng)輸入信

號(hào)為40kPa和80kPa時(shí)，變送器的輸出分別是多少？

Q：1)8mA；2)16mA.

(6)設(shè)有某DDZ-m型毫伏輸入變送器，其零點(diǎn)遷移值Umi?=6mVDC,量程為

12mVDCo現(xiàn)已知變送器的輸出電流為12mADC。試問(wèn)：被測(cè)信號(hào)為多少毫伏？

Q：12mVDC

(12)某被測(cè)溫度信號(hào)在40~80℃范圍內(nèi)變化，工藝要求測(cè)量誤差不超過(guò)土1%,

現(xiàn)有兩臺(tái)測(cè)溫儀表，精度等級(jí)均為0.5級(jí)，其中一臺(tái)儀表的測(cè)量范圍為0~100℃,

另一臺(tái)儀表的測(cè)量范圍為。?200C,試問(wèn)這兩臺(tái)儀表能否滿意上述測(cè)量要求？

Q:工藝允許的最大肯定誤差=±40xl%=±0.4℃。

1)使用0~100℃的儀表，則7充=±4^X100%=±0.4,0.5級(jí)精度不行以滿意；

九100

2)使用0~200℃的儀表，則/允=±黑乂100%=±0.2,0.5級(jí)精度不行以滿意；

(13)熱電偶測(cè)溫時(shí)為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？其補(bǔ)償方法常采納哪幾種？

Q：1)采納補(bǔ)償導(dǎo)線可把熱電偶的冷端從溫度較高和不穩(wěn)定的地方，延長(zhǎng)到溫度

較低和比較穩(wěn)定的操作室內(nèi)，但冷端溫度還不是迤，而工業(yè)上常用熱電偶的

Et-t關(guān)系曲線是在冷端溫度to=O℃狀況下得到的，與它配套使用的儀表也是依據(jù)

這一關(guān)系曲線進(jìn)行刻度的。而操作室的溫度往往不是心，這樣測(cè)量結(jié)果就會(huì)有

誤差，因此需要進(jìn)行冷端溫度的校正。(解決冷端溫度不為零的問(wèn)題)2)常

用的有查表法、電橋補(bǔ)償法。

(14)熱電阻測(cè)溫電橋中的三線制接法為什么能減小環(huán)境溫度變化對(duì)測(cè)溫精度的

影響？

Q：由于用熱電阻測(cè)溫時(shí)，熱電阻要安裝在被測(cè)溫度的現(xiàn)場(chǎng)，而電橋中的其它電

阻連同儀表一起則安裝在掌握室。現(xiàn)場(chǎng)與掌握室之間有肯定的距離，因此連接熱

電阻的導(dǎo)線的電阻往往不行忽視,若采納一般的二線制接法，則連接熱電阻的兩

根導(dǎo)線都分布在電橋的一個(gè)橋臂上，因此，連接導(dǎo)線的電阻隨著環(huán)境溫度的變化

而變化，將同熱電阻阻值的變化一起加在平衡電橋的一個(gè)橋臂上，這會(huì)使測(cè)量產(chǎn)

生較大的誤差。采納三線制接法可以削減甚至抵消連接導(dǎo)線電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果造成

的誤差。

2、綜合練習(xí)題

(1)某一標(biāo)定為100~600℃的溫度計(jì)出廠前經(jīng)校驗(yàn)，各點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果值如下:

被校表讀數(shù)100150200250300400500600

/℃

標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)102149204256296403495606

/℃

1)試求該儀表的最大肯定誤差。

2)確定該儀表的精度等級(jí)。

3)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，儀表的最大肯定誤差為±7℃,問(wèn)此時(shí)儀表的精度等級(jí)為

多少？

Q：1)取A=|x-x“l(fā)中的最大值，計(jì)算可知最大肯定誤差等于±6℃。

2)儀表引用誤差％=±包駕壁、100%=±力￡幻100%=±1.2%,符合1.5級(jí)精度。

量程600—100

3)儀表引用誤差%=士最大￡當(dāng)誤差X100%=土//X100%=±1.4%,符合1.5級(jí)精度。

量程600—1()0

(2)用分度號(hào)PtlOO的熱電阻測(cè)溫，卻錯(cuò)查了Cu50的分度表，得到的溫度是

150℃o問(wèn)實(shí)際溫度是多少？

Q：1)查Cu50的分度表，找出與150C對(duì)應(yīng)的電阻值Rt=82.13Q；查PtlOO的分

度表，找出與82.13Q對(duì)應(yīng)的溫度值，約為一45℃。

(3)若被測(cè)壓力的變化范圍為0.5~L4MPa,要求測(cè)量誤差不大于壓力示值的土

5%o可供選用的壓力表規(guī)格：量程為0~1.61^「2,0~2.51\^2,0-4MPa,精度等

級(jí)為1.0、1.5、2.5o試選擇合適量程和精度的壓力表。

Q：最大工作壓力不超過(guò)儀表量程的2/3,則可選擇0~2.5MPa范圍。允許的最大

肯定誤差：土0.5*5%=土0.025MPa,允許的最大引用誤差：

7允=士要xl00%=±l%，可選擇1.0級(jí)精度等級(jí)。

(5)用差壓變送器與標(biāo)準(zhǔn)孔板配套測(cè)量管道介質(zhì)流量。若差壓變送器量程為

104Pa,對(duì)應(yīng)輸出信號(hào)為4~20mADC,相應(yīng)流量為0~320m3/h。求差壓變送器輸出

信號(hào)為8mADC時(shí)，對(duì)應(yīng)的差壓值及流量值各是多少？

Q：由于未加開(kāi)方器。流量與差壓的平方根成正比。8mADC對(duì)應(yīng)的差壓值為

2500Pa,流量則為160m3/h。

3、設(shè)計(jì)題

(1)用分度號(hào)為K的銀信.銀硅熱電偶測(cè)量溫度，在無(wú)冷端溫度補(bǔ)償?shù)臓顩r下，

顯示儀表指示值為600C,此時(shí)冷端溫度為50℃。試問(wèn)：實(shí)際溫度是多少？假如

熱端溫度不變，使冷端溫度為20C時(shí)，此時(shí)顯示儀表指示值應(yīng)為多少？

Q：1)查K分度表，知600℃對(duì)應(yīng)的熱電勢(shì)為24.902mV,由題意可知這熱電勢(shì)是

由熱端溫度為t℃,冷端溫度為50℃的K熱電偶產(chǎn)生的，即E(f,50)=24.902mV,

又查K表知E(50,0)=2.022mV,:.E(f,O)=E(f,50)+E(50,0)=24.902+2.022=26.924mV,

再查K表得t約為648℃。

2)E(t,20)=E(t,0)-E(20,0)=26.126mV,再查K表，與26.126mV熱電勢(shì)對(duì)應(yīng)的溫度

為628.8C.

(2)某容器的正常工作壓力范圍為5MPa,工藝要求就地指示壓力，并要

求測(cè)量誤差小于被測(cè)壓力的土5%,試選擇一個(gè)合適的壓力表(類(lèi)型、量程、精度

等級(jí))，并說(shuō)明理由。

Q：1)類(lèi)型：可使用彈簧管壓力計(jì)。

2)最大工作壓力不超過(guò)儀表量程的2/3,則可選擇0?2.5MPa范圍；又由于最小

工作壓力1.0大于儀表量程的1/3,所選范圍是合適的。

3)允許的最大肯定誤差：土1.0*5%=±0.05MPa,允許的最大引用誤差：

7允=±第、100%=±2%,可選擇1.5級(jí)精度等級(jí)。

(4)某掌握系統(tǒng)中有一個(gè)量程為20~100kPa、精度等級(jí)為0.5級(jí)的差壓變送器，

在校驗(yàn)時(shí)發(fā)覺(jué)，該儀表在整個(gè)量程范圍內(nèi)的肯定誤差變化范圍為-0.5~+0.4kPa,

試問(wèn)：該變送器能否直接被原掌握系統(tǒng)連續(xù)使用？為什么？

Q：不能。由于其最大肯定誤差為一05其引用誤差/=-；7g5x100%=-0.625%,

100—20

超出了原先設(shè)計(jì)的精度要求0.5級(jí)的范圍。

第3章(P108)

1、基本練習(xí)題

(1)在過(guò)程掌握中，哪些儀表是屬于過(guò)程掌握儀表？在過(guò)程掌握系統(tǒng)中，大多數(shù)

調(diào)整器是電動(dòng)的，而執(zhí)行器多數(shù)是氣動(dòng)的，這是為什么？氣動(dòng)單元組合儀表與電

動(dòng)單元組合儀表各單元之間的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)又是如何規(guī)定的？

Q：1)在過(guò)程掌握中，過(guò)程掌握儀表：調(diào)整器、電/氣轉(zhuǎn)換器、執(zhí)行器、平安柵等。

2)調(diào)整器選電動(dòng)的由于電源的問(wèn)題簡(jiǎn)潔解決，作用距離長(zhǎng)，一般狀況下不受限制;

調(diào)整精度高，還可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)化。執(zhí)行器多數(shù)是氣動(dòng)的，由于執(zhí)行器直接與掌握

介質(zhì)接觸，經(jīng)常在高溫、高壓、深冷、高粘度、易結(jié)晶、閃蒸、汽蝕、易爆等惡

劣條件下工作，選氣動(dòng)的執(zhí)行器就沒(méi)有電壓電流信號(hào)，不會(huì)產(chǎn)生火花，這樣可以

保證平安生產(chǎn)和避開(kāi)嚴(yán)峻事故的發(fā)生。3)氣動(dòng)儀表的輸入輸出模擬信號(hào)統(tǒng)一使用

0.02?O.IMPa的模擬氣壓信號(hào)。電動(dòng)儀表的輸入輸出模擬信號(hào)有直流電流、直流

電壓、溝通電流和溝通電壓四種。各國(guó)都以直流電流和直流電壓作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信

號(hào)。過(guò)程掌握系統(tǒng)的模擬直流電流信號(hào)為4~20mADC,負(fù)載250。；模擬直流電

壓信號(hào)為1~5VDCo

(2)某比例積分調(diào)整器的輸入、輸出范圍均為4?20mADC,若設(shè)6=100%、

Ti=2min,穩(wěn)態(tài)時(shí)其輸出為6mA；若在某一時(shí)刻輸入階躍增加1mA,試求經(jīng)過(guò)4min

后調(diào)整器的輸出。

Q：由式b=jxioo%,可得/=1。在比例積分作用下，輸出Au可由下式計(jì)算:

Au=Ke(/)+—|e(t)dt=1+打：山=,即調(diào)整器的輸出u=Au+u(0)=3+6=9mA。

c20

(6)調(diào)整器的正、反作用是如何規(guī)定的？

Q：當(dāng)調(diào)整器的輸出隨偏差的增大而增大時(shí)，稱(chēng)為正作用調(diào)整器，反之為反作用

調(diào)整器。

（7）數(shù)字式掌握器有哪些主要特點(diǎn)？簡(jiǎn)述其硬件的基本構(gòu)成。

Q：1）數(shù)字式掌握器的主要特點(diǎn)：1、采納了模擬儀表與計(jì)算機(jī)一體的設(shè)計(jì)方法,

使數(shù)字式掌握器的形狀結(jié)構(gòu)、面板布置、操作方式等保留了模擬調(diào)整器的特征。2、

與模擬調(diào)整器相比具有更豐富的運(yùn)算掌握功能。3、具有數(shù)據(jù)通信功能，便于系統(tǒng)

擴(kuò)展。4、牢靠性高具有自診斷功能，維護(hù)便利。2）數(shù)字式掌握器的硬件電路由

主機(jī)電路，過(guò)程輸入通道、過(guò)程輸出通道、人/機(jī)聯(lián)系部件、通信部件等。

（18）過(guò)程掌握系統(tǒng)的全部?jī)x表與裝置是否都應(yīng)考慮平安防爆？為什么？

Q：不是。現(xiàn)場(chǎng)的全部?jī)x表應(yīng)考慮平安防爆。非危急場(chǎng)所的儀表則不肯定要防爆,

現(xiàn)場(chǎng)儀表與非危急場(chǎng)所（包括掌握室）之間必需經(jīng)過(guò)平安柵。

（19）平安柵在平安防爆系統(tǒng)中的主要作用是什么？簡(jiǎn)潔齊納式平安柵有何缺

點(diǎn)？它是如何改進(jìn)的？Q：1）參教材P104；2）參教材P105；3）參教材

P105

2、綜合練習(xí)題

（2）已知某比例微分調(diào)整器的傳遞函數(shù)為善=白立沁，試求單位階躍輸入作

K

丫。1ol+^-s

用下的輸出響應(yīng)表達(dá)式，畫(huà)出響應(yīng)曲線。

Q：?jiǎn)挝浑A躍輸入的拉氏變換匕|=L在階躍輸入作用下的輸出拉氏變換為：

S

1a1+7^5a1+Ts

匕)=-x----------乎—=——x---------￡n——對(duì)其取拉氏反變換，可得

KDK

s1+^SDS(1+曳S)

KDKD

a-見(jiàn)

v(t)=—[l+(K-l)e%]°

O2勺D

第4章(P139)

1、基本練習(xí)題

(1)什么是被控過(guò)程的特性？什么是被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型？為什么要討論過(guò)程的

數(shù)學(xué)模型？目前討論過(guò)程數(shù)學(xué)模型的主要方法有哪幾種？

Q：1)被控過(guò)程的特性：被控過(guò)程輸入量與輸出量之間的關(guān)系。2)被控過(guò)程的

數(shù)學(xué)模型：被控過(guò)程的特性的數(shù)學(xué)描述，即過(guò)程輸入量與輸出量之間定量關(guān)系的

數(shù)學(xué)描述。3)討論過(guò)程的數(shù)學(xué)模型的意義：是掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；是掌握器參

數(shù)確定的重要依據(jù)；是仿真或討論、開(kāi)發(fā)新型掌握策略的必要條件；是設(shè)計(jì)與操

作生產(chǎn)工藝及設(shè)施時(shí)的指導(dǎo)；是工業(yè)過(guò)程故障檢測(cè)與診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)。4)主

要方法：機(jī)理演繹法、試驗(yàn)辨識(shí)法、混合法。

(2)響應(yīng)曲線法辨識(shí)過(guò)程數(shù)學(xué)模型時(shí)，一般應(yīng)留意哪些問(wèn)題？

Q：試驗(yàn)測(cè)試前，被控過(guò)程應(yīng)處于相對(duì)穩(wěn)定的工作狀態(tài)；相同條件下應(yīng)重復(fù)多做

幾次試驗(yàn)；分別作正、反方向的階躍輸入信號(hào)進(jìn)行試驗(yàn)；每完成一次試驗(yàn)后，應(yīng)

將被控過(guò)程恢復(fù)到原來(lái)的工況并穩(wěn)定一段時(shí)間再做其次次試驗(yàn)；輸入的階躍幅度

不能過(guò)大也不能過(guò)小。

(4)圖4-30所示液位過(guò)程的輸入量為卬，流出量為q2、q3,液位h為被控參數(shù),

C為容量系數(shù)，并設(shè)R1、R2、R3均為線性液阻。要求：1)列寫(xiě)該過(guò)程的微分方

程組。2)畫(huà)出該過(guò)程框圖。3)求該過(guò)程的傳遞函數(shù)Go(s)=H(s)/Qi(s)。

Q：1)微分方程組：頌=

2)過(guò)程框圖:

H(S)

MCS

CX

Ak_11&

114

3)傳遞函數(shù)：G0(s)="(s)/g(s)=------J—-

Cs4--------F

(5)某水槽水位階躍響應(yīng)的試驗(yàn)紀(jì)錄為:

t/s01020406080100150200300???

h/mm09.51833455563788695???98

其中階躍擾動(dòng)量△〃為穩(wěn)態(tài)值的10%。

1)畫(huà)出水位的階躍響應(yīng)標(biāo)幺值曲線。2)若該水位對(duì)象用一階慣性環(huán)節(jié)近似，試

確定其增益K和時(shí)間常數(shù)T。

Q：1)階躍響應(yīng)標(biāo)幺值/⑴=坐=鬻，圖略。

j(oo)98

2)一階慣性環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)：G(s)=J',又A"=10%*h(8)=9.8,放大系數(shù)

"s+1

K=^=^=10,時(shí)間常數(shù)T=100s,是達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值的63%所用的時(shí)間。

2、綜合練習(xí)題

(1)如圖4-32所示，qi為過(guò)程的流入量，q2為流出量，h為液位高度，C為容

量系數(shù)。若以qi為過(guò)程的輸入量，h為輸出量(被控量)，設(shè)Ri、R2為線性液阻,

求過(guò)程的傳遞函數(shù)Go(s)=H(s)/QMs)。

X---

4

h__

-xfi---―---Xl^

22

,31

AA「dAh[

甌A%=C(1)

at

(2)

at

Nh

Q：列寫(xiě)微分方程組：?頌=R(3),消去領(lǐng)和A%,得:

△A%=學(xué)A%(4)

Nh—Nh「AA2(5)

A/i_cdAhi

△q、(6)

R2dt

NhA九八dk%

［凡--=c------(7)

R}dt

進(jìn)而得：加-竿+等=。竽，得：M,=&(。竽-幽+學(xué))，代入(7)消去中

&atatK.

2

間變量地，得：C^,^^+C(^+l)—+—A^=A^+CZ?3^-,

'dtR2dtR?dt

傳遞函數(shù)：G0(s)=H(s)/Q|(s)=-----------匕等------

C2/?,s2+C(^+l)s+—

&&

（2）已知兩個(gè)水箱串聯(lián)工作，其輸入量為qi,流出量為q2、q3,%、hz分別為兩

個(gè)水箱的水位，h2為被控參數(shù)，Cl、C2為其容量系數(shù)，假設(shè)品兄，眉2為線性

液阻。要求：

1）列出該液位過(guò)程的微分方程組。

2）畫(huà)出該過(guò)程的框圖

3）求該液位過(guò)程的傳遞函數(shù)GO（S）=H2（S）/QI（S）。

---------X-------

R1

———〃

-Xl-^----------——X——----------—

R2R12R3

%1%”