過程控制復(fù)習(xí)

1、過程控制復(fù)習(xí) 復(fù)習(xí)提綱: 1. 過程控制系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)? 2. 過程控制系統(tǒng)的分類(按給定信號分)? 3. 過程控制系統(tǒng)的特點? 4. 衡量控制系統(tǒng)的質(zhì)量從哪三個方面? 5. 控制裝置對被控變量控制的信號傳輸過程? 6. 被控對象的控制通道和干擾通道特性參數(shù)對控制質(zhì)量的影響。 7. 干擾作用點位置對控制質(zhì)量有什么影響? 8. p、|i、d規(guī)律的特點，適用場合以及對系統(tǒng)質(zhì)量的影響？ 9. pi、pd、pid特性的規(guī)律，調(diào)節(jié)特點？ 10. 變送器的作用？控制閥的作用？ 11. 什么是調(diào)節(jié)閥的流量特性，有哪幾種？流量系數(shù)是指什么？ 12. 能結(jié)合換熱器、加熱爐、和液位等對象畫出簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)和串級調(diào)節(jié)

2、系統(tǒng)的方塊圖，指出被控對象、控制對象、給定值、被控參數(shù)、控制參數(shù)以及干擾參數(shù)是什么？會選調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān),會選調(diào)節(jié)器的正反作用,會分析調(diào)節(jié)過程。 13. 離心泵的控制方案有幾種？控制閥能否安裝在入口管線？為什么？ 14. 往復(fù)泵出口流量控制方案中，控制閥能否安裝在出口管線？為什么？ 15. 什么叫壓縮機(jī)的喘振現(xiàn)象，常見的防喘振方案有哪兩種？ 16. p62第2、4題 17. 比較前饋和反饋控制的優(yōu)缺點？前饋反饋的復(fù)合結(jié)構(gòu)特點是什么？ 18. 試闡述串級控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，并歸納串級控制的優(yōu)點。 19. 均勻控制的目標(biāo)是什么？試比較均勻控制系統(tǒng)和常規(guī)過程控制系統(tǒng)的異同 點。 20. 什么叫分程控

3、制？有幾種結(jié)構(gòu)形式？ 21. 常見的比值控制方案。 22. 當(dāng)前主流的工業(yè)控制總線有哪些？其中，profibus 總線的特點有哪些？試 畫出本課程使用的實驗實訓(xùn)系統(tǒng)的總線構(gòu)架。 23. 圖中的液面調(diào)節(jié)回路，按工藝要求故障情況下送出的氣體中不許帶有液體或 不允許抽干液體兩種情況下：選取調(diào)節(jié)閥氣開、氣關(guān)型式和調(diào)節(jié)器的正、反作用，再簡單說明這一調(diào)節(jié)回路的工作過程。 21什么是假液位現(xiàn)象？如何克服？ 22某一加熱器它的主要作用是對工藝介質(zhì)加熱，要求此介質(zhì)出口溫度恒定。 a.選擇被控變量和控制變量，組成調(diào)節(jié)回路，并畫出方塊圖。 b.決定調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)型式和調(diào)節(jié)器的正反作用。 c.當(dāng)被加熱的流體為熱敏

4、介質(zhì)時，應(yīng)選擇怎樣的調(diào)節(jié)方案為好？ 23、參數(shù)整定的湊試發(fā)和衰減曲線法？ 一、單回路控制系統(tǒng) 1. 畫出圖示系統(tǒng)的方框圖： ttff11. 一個單比例簡單控制系統(tǒng)，增加積分作用后，對系統(tǒng)質(zhì)量有什么影響？為了保持同樣的衰減比，比例度要增加，為什么？ 18. 一個過程控制系統(tǒng)的對象有較大的容量滯后，而另一系統(tǒng)由于測量點位置造成純滯后。若對兩個系統(tǒng)均采用微分控制，試問效果如何？ 19. 某一溫度控制系統(tǒng)，采用4:1衰減曲線法進(jìn)行整定，測得系統(tǒng)的衰減比例度 s=25%，衰減振蕩周期ts=10min，當(dāng)控制器采用p和pi控制作用時，試求其整定參數(shù)值。 21. 某一個過程控制系統(tǒng)，利用臨界比例度法進(jìn)行控制

5、器的參數(shù)整定。當(dāng)比例度為12%時，系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩，其臨界振蕩周期為180s，試求采用pid控制器時的整定參數(shù)值。 1一個簡單控制系統(tǒng)由那幾部分組成？各有什么作用？ 2舉例說明一個簡單控制系統(tǒng)，指出在該控制系統(tǒng)中的被控制系統(tǒng)的被控變量、操縱變量和擾動變量。 3常見的過程動態(tài)特性的類型有哪幾種？可用什么傳遞函數(shù)來近似描述他們的動態(tài)特性？ 9增大過程的增益對控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)指標(biāo)有什么影響？過程的時間常數(shù)是否越小越好？為什么？ 13增大積分時間對控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)有什么影響？增大微分時間對控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)有什么影響？ 14什么是積分飽和現(xiàn)象？舉例說明如何防止積分飽和。 15純比例控制時，比例度與

6、臨界比例度之間有什么近似關(guān)系？ 6.1說明一下名詞術(shù)語的含義：被動對象、被控變量、操縱變量、擾動（干擾）量、設(shè)定（給定）值、偏差。 答：被控對象自動控制系統(tǒng)中，工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)過程、設(shè)備或機(jī)器等。 被控變量被控對象內(nèi)要求保持設(shè)定數(shù)值的工藝參數(shù)。 操縱變量受控制器操作的，用以克服干擾的影響，使被控變量保持設(shè)定 值的物料或能量。 擾動量除操作變量外，作用于被控對象并引起被控變量變化的因素。 設(shè)定值被控變量的預(yù)定值。 偏差被控變量的設(shè)定值與實際值之差。 6.3下列控制系統(tǒng)中，哪些是開環(huán)控制，哪些是閉環(huán)控制？ a定制控制 b隨動控制 c前饋控制 d程序控制 答：c開環(huán)控制； a、b、d閉環(huán)控制。

7、 （程序控制的設(shè)定值也是變化的，但它是一個已知的時間函數(shù)，即設(shè)定值按一定的時間程序變化。） 6.6在石油化工生產(chǎn)過程中，常常利用液態(tài)丙烯汽化吸收裂解氣體的熱量，使裂解氣體的溫度下降到規(guī)定數(shù)值上。圖6-3是一個簡化的丙烯冷卻器溫度控制系統(tǒng)。被冷卻的物料是乙烯裂解氣，其溫度要求控制在（151.5）。如果溫度太高，冷卻后的氣體會包含過多的水分，對生產(chǎn)造成有害影響；如果溫度太低，乙烯裂解氣會產(chǎn)生結(jié)晶析出，杜塞管道。 圖6-3 （）指出系統(tǒng)中被控對象、被控變量和操作變量各是什么？ （）試畫出該控制系統(tǒng)的組成方塊圖。 答：（）被控對象為丙烯冷卻器；l 答：反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)中被控對象為反應(yīng)器；被控變量為反

8、應(yīng)器內(nèi)溫度；操作變量為冷卻水流量；干擾為、物料的流量、溫度、濃度、冷卻水的溫度、壓力及攪拌器的轉(zhuǎn)速。 反應(yīng)器的溫度控制系統(tǒng)的方塊圖如圖6-6所示。 圖6-6 6.8乙炔發(fā)生器是利用電石和水來產(chǎn)生乙炔氣裝置。為了降低電石消耗量，提高乙炔的收率，確保生產(chǎn)安全，設(shè)計了如圖6-7所示溫度控制系統(tǒng)。工藝要求發(fā)生器溫度控制在（）。試畫出該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖，并指出圖中的被控對被控變量、操作變量及可能存在的擾動。 圖6-7 答：乙炔發(fā)生器溫度控制系統(tǒng)方塊圖如圖6-8所示（圖中t、to分別為乙炔發(fā)生 器溫度及其設(shè)定值）。 圖6-8 被控對象：乙炔發(fā)生器； 被控變量：乙炔發(fā)生器內(nèi)溫度； 操縱變量：冷水流量；

9、擾動量：冷水溫度、壓力；電石進(jìn)料量、成分等。 6.26填空。 （1）根據(jù)實踐經(jīng)驗的總結(jié)發(fā)現(xiàn)，除少數(shù)無自衡的對象以外，大多數(shù)對象均可用_、_、_、_這4種典型的動態(tài)特性來加以近似描述。 （2）為了進(jìn)一步簡化，也可以將所有的對象的動態(tài)特性都減化為_的形式，用傳遞函數(shù)可以表示為_。 （3）在對象傳遞函數(shù)表達(dá)式w(s) 中，k表示對象的_，t表示對象的_，表示對象的_。 答：（1）一階；二階；一階加純滯后；二階加純滯后。 （2）一階加純滯后；w（s）k e-s ts+1 l 答：被控對象的正、反作用方向規(guī)定為：當(dāng)操縱變量增加時，被控變量也增加的對象屬于“正作用”；反之，被控變量隨操縱變量的增加而降低的對象屬于“反作用”。 調(diào)節(jié)閥的作用方向由它的氣開、氣關(guān)型式來確定。氣開閥為“正”方向，氣關(guān)閥為“反”方向。 如果將調(diào)節(jié)閥的輸入偏差信號定義為測量值減去給定值，那么當(dāng)偏差增加時，其輸出也增加的調(diào)節(jié)器稱為“正作用”調(diào)節(jié)器；反之，調(diào)節(jié)器的輸出信號隨偏差的增加而減小的稱為“反作用”調(diào)節(jié)器。 6.44 單參數(shù)控制