過(guò)程控制原理復(fù)習(xí)提綱

1、 第一章 緒論一、過(guò)程中的有關(guān)參數(shù)：溫度、壓力、流量 、物位、成分、濕度、ph值和物性。（終點(diǎn)記住前四個(gè)就好了）二、過(guò)程控制系統(tǒng)相對(duì)于其他系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)：（1） 控制對(duì)象復(fù)雜、控制要求多樣 （2）控制方案豐富 （3）控制多屬慢過(guò)程參數(shù)控制（4）定值控制是過(guò)程控制的一種主要控制方式（5）過(guò)程控制系統(tǒng)由規(guī)范化的過(guò)程檢測(cè)控制儀表組成。三、簡(jiǎn)單過(guò)程控制系統(tǒng)：由被控過(guò)程、過(guò)程檢測(cè)控制儀表 （包括測(cè)量元件、變送器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器）兩部分構(gòu)成。四、氣動(dòng)儀表標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)：0.020.1MPa的氣動(dòng)信號(hào)。電動(dòng)儀表：電流420ma五 、過(guò)程控制系統(tǒng)的分類（簡(jiǎn)答，特點(diǎn)）1， 按設(shè)定值的形式不同劃分（1） 定值控制系

2、統(tǒng) 最常見(jiàn)的一種控制系統(tǒng)。在工控過(guò)程中，大多數(shù)場(chǎng)合要求被控參數(shù)恒定或在設(shè)定值附近小范圍之內(nèi)，以保持生產(chǎn)過(guò)程平穩(wěn)進(jìn)行。在定值控制系統(tǒng)中設(shè)定值是恒定不變的，引起系統(tǒng)被控參數(shù)變化的因素就是擾動(dòng)信號(hào)。（2） 隨動(dòng)控制系統(tǒng) 隨動(dòng)系統(tǒng)就是使被控參數(shù)準(zhǔn)確而及時(shí)地跟隨設(shè)定值的變化而變化。（3） 程序控制系統(tǒng) 在程序控制系統(tǒng)中，被控參數(shù)的設(shè)定值按預(yù)定的時(shí)間程序變化，被控參數(shù)自動(dòng)跟隨設(shè)定值。即設(shè)定值按程序自動(dòng)改變，系統(tǒng)按設(shè)定程序自動(dòng)運(yùn)行，直到整個(gè)程序運(yùn)行完為止。 2， 按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類（1） 反饋控制系統(tǒng) 反饋控制系統(tǒng)是按照被控參數(shù)與設(shè)定值的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到減小或消除偏差的目的，偏差值是系統(tǒng)調(diào)節(jié)的依據(jù)。它由

3、被控參數(shù)的反饋通道過(guò)程閉合回路，又稱閉環(huán)控制系統(tǒng)。最基本的過(guò)程控制結(jié)構(gòu)形式。（2） 前饋控制系統(tǒng) 根據(jù)擾動(dòng)大小進(jìn)行控制，擾動(dòng)是控制依據(jù)。前饋控制沒(méi)有被控參數(shù)的反饋，也稱開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。最終無(wú)法檢測(cè)控制效果，故很少單獨(dú)使用。（3） 前饋反饋復(fù)合控制系統(tǒng) 是將反饋與前饋控制系統(tǒng)相結(jié)合構(gòu)成的復(fù)合控制系統(tǒng)，它綜合了前饋控制對(duì)特定擾動(dòng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膬?yōu)勢(shì)；有保持了反饋控制能夠克服多種擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)被控參數(shù)的影響、使被控參數(shù)在穩(wěn)態(tài)時(shí)能準(zhǔn)確穩(wěn)定在設(shè)定值的特點(diǎn)。 六、系統(tǒng)階躍響應(yīng)的單項(xiàng)性能指標(biāo)：（1） 衰減比n、衰減率 （2）最大動(dòng)態(tài)偏差A(yù)和超調(diào)量（3）殘余偏差C（4）調(diào)節(jié)時(shí)間Ts和振蕩頻率w系統(tǒng)階躍響應(yīng)的綜合性能指

4、標(biāo)：（1） 偏差積分IE (2)絕對(duì)偏差積分IAE （3）平方偏差積分ISE （4）時(shí)間與絕對(duì)偏差乘積積分ITAE第一章課后題；1-1 過(guò)程控制哪些特點(diǎn)？ 見(jiàn)第1頁(yè)二題。 為什么說(shuō)過(guò)程控制多屬慢控制過(guò)程參數(shù)控制？答：在流程工業(yè)中，常用一些物理量來(lái)表征生產(chǎn)過(guò)程是否正常。例如石化、冶金、電力、輕工、建材、制藥等生產(chǎn)過(guò)程中，這些物理量多半是以溫度、壓力、流量、液位、成分等參數(shù)表示，被控過(guò)程大多數(shù)具有大慣性、大滯后等特點(diǎn)，因此。12什么是過(guò)程控制系統(tǒng)？ 答：通常是指連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，是自動(dòng)化技術(shù)最重要的組成部分。過(guò)程控制系統(tǒng)：一般是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)控制系統(tǒng)的變量是溫度、壓力、流量、液位、成份

5、等這樣一些變量的系統(tǒng)。典型控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？ 答：調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器、被控過(guò)程、測(cè)量變送四個(gè)環(huán)節(jié)。 第二章 檢測(cè)儀表2-1檢測(cè)儀表的基本技術(shù)指標(biāo) （1）絕對(duì)誤差 檢測(cè)儀表的指示值X與被測(cè)量真值Xt之間存在的差值。 =X-Xt （2）基本誤差 （引用誤差或百分誤差）（描述儀表最大精確等級(jí)） 基本誤差（符號(hào)見(jiàn)13頁(yè)）=最大絕對(duì)誤差max / 儀表量程 *100% 儀表量程=測(cè)量上限-測(cè)量下限（3）精確度 國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的儀表精確度等級(jí)系列。 常用精確度等級(jí)： 0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0.等。 注意：如果某臺(tái)測(cè)溫儀表的基本誤差為+1

6、.0%，則認(rèn)為該儀表的精度等級(jí)符合1.0級(jí)。(去掉正負(fù)號(hào)和百分號(hào)后就是精確度等級(jí)) 如果為+1.3%,則認(rèn)為符合1.5級(jí).（相近的等級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)中沒(méi)有，取大的等級(jí)） 見(jiàn)書(shū)14頁(yè) 例1 例2 熱電偶的基本定律有哪幾條？ （1）均質(zhì)導(dǎo)體定律 （2）中間導(dǎo)體定律 （3）中間溫度定律熱電偶冷端溫度補(bǔ)償措施：（1）查表法（2）儀表零點(diǎn)調(diào)整法（3）冰浴法（4）補(bǔ)償電橋法幾種彈性元件的形狀：?jiǎn)稳椈晒?、多圈彈簧管、膜片、膜盒、波紋管。彈性式壓力計(jì)在使用時(shí)，為保證測(cè)量精度和彈性元件的使用壽命，被測(cè)壓力下限應(yīng)不低于量程的1/3；上限應(yīng)不高于3/4（被測(cè)壓力變化緩慢時(shí)）或2/3（被測(cè)壓力變化頻繁時(shí)）。橢圓齒輪流量

7、計(jì)對(duì)介質(zhì)的要求？ 特別適合于高粘度流體的測(cè)量。同時(shí)要求被測(cè)流體中不能有固體顆粒。否則很容易將齒輪卡住或引起嚴(yán)重磨損。電磁流量計(jì)對(duì)介質(zhì)的要求： 常用于測(cè)量導(dǎo)電液體流量，被測(cè)液體的導(dǎo)電率應(yīng)大于水的導(dǎo)電率，不能測(cè)量油類或氣體的流量。優(yōu)點(diǎn)是不設(shè)有任何節(jié)流器件，因此可以測(cè)量各種高粘度的導(dǎo)電液體，特別適合測(cè)量含有纖維和固體顆粒的流體。精度達(dá)到0.5級(jí)。課后題： 2-21橢圓齒輪流量計(jì)對(duì)介質(zhì)的要求？ 2-22電磁流量計(jì)對(duì)介質(zhì)的要求第三章 控制儀表 控制規(guī)律;:指控制器的輸出信號(hào)與輸入偏差信號(hào)之間的關(guān)系。 基本控制規(guī)律：位式控制（斷續(xù)控制）、比例控制、比例積分控制、比例微分控制、比例積分微分控制。 即P 、P

8、I 、PD、 PID調(diào)節(jié)。 Kp ：放大倍數(shù)或增益，它的大小決定比例作用的強(qiáng)弱，系數(shù)越大，比例作用越強(qiáng)。比例度P： 控制器輸入偏差的相對(duì)變化值與相應(yīng)的輸出相對(duì)變化值之比。比例度P的物理意義：使控制器的輸出變化滿量程時(shí)（就是控制閥從全關(guān)到全開(kāi)或相反），相應(yīng)的輸入測(cè)量值變化占儀表輸入量程的百分比。P=1/Kp ,P越小，Kp越大，控制能力越強(qiáng)。比例控制的優(yōu)點(diǎn);控制及時(shí)、反應(yīng)靈敏、偏差越大、控制力度越大、但控制結(jié)果存在余差。DDZ-型儀表的特點(diǎn)（1） 現(xiàn)場(chǎng)傳輸信號(hào)為DC 420mA,控制室聯(lián)絡(luò)信號(hào)為DC 15 V，信號(hào)電流與電壓的轉(zhuǎn)換電阻為250歐。信號(hào)優(yōu)點(diǎn)是電氣零點(diǎn)不是從零開(kāi)始，而是從4mA開(kāi)始，

9、容易識(shí)別斷電、斷線等故障。同樣，因?yàn)樽钚‰娏鞑粸榱?，為現(xiàn)場(chǎng)變送器實(shí)現(xiàn)兩線制創(chuàng)造了條件。現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表僅用兩根線聯(lián)系，DC 420mA既反映了信號(hào)又為現(xiàn)場(chǎng)總線提供了能源，避免強(qiáng)電進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，有利于安全防爆。（2） 廣泛采用集成電路，儀表的電路簡(jiǎn)化、精度高、可靠性提高、維修工作量較小。（3） 整套儀表可構(gòu)成安全火花型防爆系統(tǒng)。調(diào)節(jié)器的正、反作用？正作用： 偏差=測(cè)量值-給定值 反作用 偏差=給定值-測(cè)量值P83頁(yè) 輸出電路VO的計(jì)算 重點(diǎn)題。PID運(yùn)算算式： 位置式 和 增量式 公式 會(huì)寫(xiě)。 見(jiàn)P90頁(yè)。SPLC的數(shù)字控制算法 （1） 微分先行的PID算法（2）比例微分先行的PID控制算法（

10、3）帶可變型設(shè)定值濾波器的PID算法 （4）采樣PI算法 （5）批量PID算法組態(tài)概念：利用標(biāo)準(zhǔn)功能模塊組成系統(tǒng)的工作，在數(shù)字控制系統(tǒng)中成為“組態(tài)”。 生產(chǎn)商預(yù)先將控制中常用的運(yùn)算控制功能編制成各種標(biāo)準(zhǔn)功能程序模塊，每個(gè)模塊相當(dāng)于單元組合式儀表中的一塊儀表的功能。用戶根據(jù)控制需要，將程序模塊用指令連接起來(lái)，就完成了編程。課后題 3-1 什么是控制器的控制規(guī)律？有哪些？控制規(guī)律;:指控制器的輸出信號(hào)與輸入偏差信號(hào)之間的關(guān)系。 基本控制規(guī)律：位式控制（斷續(xù)控制）、比例控制、比例積分控制、比例微分控制、比例積分微分控制。 即P 、PI 、PD、 PID調(diào)節(jié)。 3-12 DDZ-III型控制器的軟手動(dòng)

11、和硬手動(dòng)的區(qū)別？各用在什么條件下？軟手動(dòng)：調(diào)節(jié)器的輸出隨時(shí)間按一定的速度增加或減少；若手離開(kāi)操作板鍵，則當(dāng)時(shí)的信號(hào)值被保持。硬手動(dòng)：調(diào)節(jié)器的輸出量大小完全決定于硬手動(dòng)操作桿的位置。3-13 什么是控制器的無(wú)擾動(dòng)切換？為了實(shí)現(xiàn)它，在設(shè)計(jì)PID電路是采取了哪些措施？調(diào)節(jié)器進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換后，輸出值不發(fā)生跳動(dòng)，即狀態(tài)轉(zhuǎn)換無(wú)沖擊。3-15 什么是調(diào)節(jié)器的正作用、反作用？在電路中是如何實(shí)現(xiàn)的？正作用： 偏差=測(cè)量值-給定值 反作用 偏差=給定值-測(cè)量值，2）運(yùn)放輸入端的切換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)的。3-18 給出實(shí)用的PID數(shù)字表達(dá)式，數(shù)字儀表中常有哪些改進(jìn)型PID算法？PID運(yùn)算算式： 位置式 和 增量式 公式 會(huì)寫(xiě)。

12、 見(jiàn)P90頁(yè)。SPLC的數(shù)字控制算法 （2） 微分先行的PID算法（2）比例微分先行的PID控制算法（3）帶可變型設(shè)定值濾波器的PID算法 （4）采樣PI算法 （5）批量PID算法 第四章 執(zhí)行器及安全柵氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（閥）兩部分組裝構(gòu)成。薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)：有正作用和反作用兩種方式。（1） 正作用：當(dāng)來(lái)自控制器或閥門(mén)定位器的信號(hào)壓力增大時(shí)，閥桿向下移動(dòng)的叫正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)；（2） 反作用：當(dāng)信號(hào)壓力增大時(shí)，閥桿向上移動(dòng)的叫反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)；閥門(mén)的固有流量特性：在調(diào)節(jié)閥前后壓差固定的情況下得出的流量特性。 常用的三種固有流量特性：（1） 直線流量特性：指調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度成直線

13、關(guān)系。（2） 等百分比（對(duì)數(shù)）流量特性：指調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度成對(duì)數(shù)關(guān)系。（3） 快開(kāi)特性：在閥門(mén)開(kāi)度較小時(shí)，流量變化迅速，隨著開(kāi)度增大，流量很快達(dá)到最大值。調(diào)節(jié)閥的工作流量特性 在實(shí)際的工藝裝置上，調(diào)節(jié)閥由于和其他閥門(mén)、設(shè)備、管道等串聯(lián)使用，閥門(mén)兩端的壓差隨流量變化而變化，這時(shí)的流量特性稱為。調(diào)節(jié)器的氣開(kāi)式與氣關(guān)式： 氣開(kāi)式：無(wú)壓力信號(hào)時(shí)閥全閉，隨壓力信號(hào)增大，閥門(mén)逐漸開(kāi)大的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。 氣關(guān)式：無(wú)壓力信號(hào)時(shí)閥全開(kāi)，隨壓力信號(hào)增大，閥門(mén)逐漸關(guān)小的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。氣開(kāi)、氣關(guān)的選擇原則：從工藝生產(chǎn)安全考慮，一旦控制系統(tǒng)發(fā)生故障、信號(hào)中斷時(shí)，調(diào)節(jié)閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)應(yīng)能保證工藝設(shè)備和操作人員的安全。課后

14、題4-4 什么叫調(diào)節(jié)閥的理想流量特性和工作流量特性？常用的調(diào)節(jié)閥理想流量特性有哪些？閥門(mén)的固有流量特性：在調(diào)節(jié)閥前后壓差固定的情況下得出的流量特性。 常用的三種固有流量特性：1直線流量特性：指調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度成直線關(guān)系。2等百分比（對(duì)數(shù)）流量特性：指調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)開(kāi)度成對(duì)數(shù)關(guān)系。3快開(kāi)特性：在閥門(mén)開(kāi)度較小時(shí)，流量變化迅速，隨著開(kāi)度增大，流量很快達(dá)到最大值。調(diào)節(jié)閥的工作流量特性 在實(shí)際的工藝裝置上，調(diào)節(jié)閥由于和其他閥門(mén)、設(shè)備、管道等串聯(lián)使用，閥門(mén)兩端的壓差隨流量變化而變化，這時(shí)的流量特性稱為。4-8 什么叫氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)式與氣關(guān)式？其選擇原則是什么？ 氣開(kāi)式：無(wú)壓力信號(hào)時(shí)閥全

15、閉，隨壓力信號(hào)增大，閥門(mén)逐漸開(kāi)大的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。 氣關(guān)式：無(wú)壓力信號(hào)時(shí)閥全開(kāi)，隨壓力信號(hào)增大，閥門(mén)逐漸關(guān)小的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。氣開(kāi)、氣關(guān)的選擇原則：從工藝生產(chǎn)安全考慮，一旦控制系統(tǒng)發(fā)生故障、信號(hào)中斷時(shí)，調(diào)節(jié)閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)應(yīng)能保證工藝設(shè)備和操作人員的安全。 4-9如圖所示，蒸汽加熱器對(duì)物料進(jìn)行加熱。為保證控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，加熱器的耐熱材料不被燒壞，試確定蒸汽管道上調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)形式。氣開(kāi)式調(diào)節(jié)閥。4-18 安全防爆控制系統(tǒng)指構(gòu)成該系統(tǒng)的所有設(shè)備都應(yīng)該是安全防爆的設(shè)備嗎？為什么？ 答： 不一定，定義中包括危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀表與非危險(xiǎn)場(chǎng)所儀表的線路連線之間設(shè)置了安全柵。第五章 被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型建立被控過(guò)程數(shù)學(xué)

16、模型的基本方法： 機(jī)理法和實(shí)驗(yàn)測(cè)試法。機(jī)理法建模的步驟：(1) 根據(jù)建模過(guò)程和模型使用目的做出合理假設(shè)(2) 根據(jù)被控過(guò)程內(nèi)在機(jī)理建立數(shù)學(xué)模型(3) 簡(jiǎn)化大題; P129頁(yè)5.3.2.1單容過(guò)程建模 P133頁(yè)5.3.2.3單容溫度過(guò)程建模 到134頁(yè)結(jié)束被控過(guò)程建模（辨別）的任務(wù)： 一是確定模型的結(jié)構(gòu)；二是確定模型結(jié)構(gòu)中的參數(shù)。課后題:5-3 建立被控過(guò)程數(shù)學(xué)模型的目的是什么？各有什么要求和局限性？1）方法：機(jī)理法和測(cè)試法。5-9 對(duì)圖5-40所示的液位過(guò)程，輸入量為Q1，流出量為Q2、Q3，液位h為被控參數(shù)，水箱截面為A，并設(shè)R2、R3為液阻。（1） 寫(xiě)出液位過(guò)程的微分方程圖；（2）畫(huà)出液

17、位過(guò)程框圖；（3）求出傳遞函數(shù)h(s)/Q1(S),并寫(xiě)出放大倍數(shù)K和時(shí)間常數(shù)T的表達(dá)式。解答：（1） （2）框圖如圖：（3） 5-10 以為輸入、為輸出列寫(xiě)圖5-10串聯(lián)雙容液位過(guò)程的微分方程組，并求出傳遞函數(shù)。解答：1）方程組： 2）傳遞函數(shù)： 式中： 3）過(guò)程框圖：第6章 思考題與習(xí)題被控參數(shù)的選擇：直接參數(shù)法、間接參數(shù)法。選取被控參數(shù)的基本原則：、1）首先考慮選擇對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量、安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和環(huán)境保護(hù)具有決定性作用、可直接測(cè)量的工藝參數(shù)為被控參數(shù)；2）當(dāng)直接參數(shù)不易測(cè)量，或其測(cè)量滯后很大時(shí)，應(yīng)該選擇一個(gè)易于測(cè)量，與直接參數(shù)有單值關(guān)系的間接參數(shù)作為被控參數(shù)；3）同時(shí)兼顧工藝上的合

18、理性和所用儀表的性能及經(jīng)濟(jì)性?？刂谱兞窟x擇的一般原則：（1） 控制變量應(yīng)該是可控的，即工藝上允許調(diào)節(jié)的變量。（2） 控制變量應(yīng)比其他干擾對(duì)被控參數(shù)的影響靈敏。（3） 為使干擾對(duì)被控參數(shù)的影響小，應(yīng)使干擾通道的放大系數(shù)Kf盡可能小，時(shí)間常數(shù)Tf盡可能大。（4） 被控過(guò)程存在多個(gè)時(shí)間常數(shù)，在選擇設(shè)備及控制參數(shù)時(shí)，應(yīng)盡量使時(shí)間常數(shù)錯(cuò)開(kāi)，使其中一個(gè)時(shí)間常數(shù)比其他時(shí)間常數(shù)大很多，同時(shí)注意減小其他時(shí)間常數(shù)。（5） 在選擇控制變量時(shí)，除了從提高控制品質(zhì)的角度考慮外，還要考慮工藝合理性與生產(chǎn)效率及生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。調(diào)節(jié)閥工作區(qū)間的選擇：在正常工況下，要求調(diào)解閥的開(kāi)度在15%-85%之間。調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)作用

19、方式選擇 主要以不同生產(chǎn)工藝條件下，人身安全、生產(chǎn)安全、系統(tǒng)及設(shè)備安全的需要為首要依據(jù)。調(diào)節(jié)器的正作用、反作用正作用：當(dāng)設(shè)定值不變時(shí)，隨著測(cè)量值的增加，調(diào)節(jié)器的輸出也增加。反作用：當(dāng)測(cè)量值增加或設(shè)定值減少時(shí)，調(diào)節(jié)器輸出減小。調(diào)節(jié)器的正作用、反作用選擇原則：在調(diào)節(jié)閥氣開(kāi)、氣關(guān)方式確定后進(jìn)行的，原則是使整個(gè)單回路構(gòu)成負(fù)反饋系統(tǒng)。調(diào)節(jié)器參數(shù)的工程整定方法（1）穩(wěn)定邊界法（2）衰減曲線法（3）響應(yīng)曲線法（4）經(jīng)驗(yàn)法要求：記住參數(shù)整定表格，會(huì)計(jì)算相關(guān)參數(shù)。P194-200課后習(xí)題：6-4 過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括哪些步驟？解答：P174（1）熟悉和理解生產(chǎn)對(duì)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求與性能指標(biāo)（2）建立被控過(guò)程的數(shù)

20、學(xué)模型（3）控制方案的確定（4）控制設(shè)備選型（5）實(shí)驗(yàn)（或仿真）驗(yàn)證6-5 選擇被控參數(shù)應(yīng)遵循哪些基本原則？什么是直接參數(shù)？什么是間接參數(shù)？?jī)烧哂泻侮P(guān)系？解答：1）原則：必須根據(jù)工藝要求，深入分析、生產(chǎn)過(guò)程，找出對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量、生產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗等具有決定性作用，能較好反映生產(chǎn)工藝狀態(tài)及變化的參數(shù)作為被控參數(shù)。2）直接參數(shù)：能直接反映生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，又易于測(cè)量的參數(shù)3）間接參數(shù)：與質(zhì)量指標(biāo)有單值對(duì)應(yīng)關(guān)系、易于測(cè)量的變量，間接反映產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際情況。4）兩者關(guān)系：間接參數(shù)是直接參數(shù)的單值函數(shù)。6-9 調(diào)節(jié)閥口徑選擇不當(dāng)，過(guò)大或過(guò)小會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題？正常工

21、況下，調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度在什么范圍比較合適？解答：1）調(diào)節(jié)閥口徑選得過(guò)大，閥門(mén)調(diào)節(jié)靈敏度低，工作特性差，甚至?xí)a(chǎn)生振蕩或調(diào)節(jié)失靈的情況。 調(diào)節(jié)閥口徑選得過(guò)小，當(dāng)系統(tǒng)受到較大的擾動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)閥工作在全開(kāi)或全關(guān)的飽和狀態(tài)，使系統(tǒng)暫時(shí)處于失控工況，這對(duì)擾動(dòng)偏差的消除不利。2）正常工況下要求調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度在15%-85%之間。6-10 選擇調(diào)節(jié)閥氣開(kāi)、氣關(guān)方式的首要原則是什么？解答：保證人身安全、系統(tǒng)與設(shè)備安全是調(diào)節(jié)閥開(kāi)、關(guān)作用方式選擇的首要原則。6-11 調(diào)節(jié)器正、反作用方式的選擇依據(jù)是什么？解答：確定原則是整個(gè)單回路構(gòu)成負(fù)反饋系統(tǒng)。6-12 在蒸氣鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，必須滿足汽-水平衡關(guān)系，汽包水位是一個(gè)十分主

22、要的指標(biāo)。當(dāng)液位過(guò)低時(shí)，汽包中的水易被燒干引發(fā)生產(chǎn)事故，甚至?xí)l(fā)生爆炸，為此設(shè)計(jì)如圖6-28所示的液位控制系統(tǒng)。試確定調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)方式和調(diào)節(jié)閥LC正、反作用；畫(huà)出該控制系統(tǒng)的框圖。解答：見(jiàn)圖2281）調(diào)節(jié)閥：氣關(guān)方式。2）調(diào)節(jié)器：正作用。3）框圖：6-13 在如圖6-29所示的化工過(guò)程中，化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。為使化學(xué)反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，必須用熱水通過(guò)加熱套加熱反應(yīng)物料，以保證化學(xué)反應(yīng)在規(guī)定的溫度下進(jìn)行。如果溫度太低，不但會(huì)導(dǎo)致反映停止，還會(huì)使物料產(chǎn)生聚合凝固導(dǎo)致設(shè)備堵塞，為生產(chǎn)過(guò)程再次運(yùn)行造成麻煩甚至損壞設(shè)備。為此設(shè)計(jì)如圖6-29所示的溫度控制系統(tǒng)。試確定調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)方式和調(diào)節(jié)閥的TC正

23、、反作用；畫(huà)出該控制系統(tǒng)的框圖。解答：1）調(diào)節(jié)閥：氣開(kāi)式。2）調(diào)節(jié)器：反作用。3）框圖：6-156-186-206-22 如圖6-30所示熱交換器，將進(jìn)入其中的冷卻物料加熱到設(shè)定溫度。工藝要求熱物料溫度的，而且不能發(fā)生過(guò)熱情況，以免造成生產(chǎn)事故。試設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)熱物料的溫度控制，并確定調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)方式，調(diào)節(jié)器的正反作用方式，以及調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律。解答：1）被控參數(shù)選擇：熱交換器出口溫度。2）控制參數(shù)選擇： 載熱介質(zhì)流量。3）檢測(cè)儀表選擇：溫度傳感器與溫度變送器。4）調(diào)節(jié)閥選擇： 流量特性選擇：對(duì)數(shù)流量特性。 氣開(kāi)、氣關(guān)方式選擇：氣開(kāi)。5）調(diào)節(jié)器選擇： 調(diào)節(jié)規(guī)律選擇：PI或PI

24、D。 正反作用方式選擇：反作用方式。系統(tǒng)各環(huán)節(jié)正、負(fù)符號(hào)判別：被控過(guò)程：；變送器：；調(diào)節(jié)閥：；根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成負(fù)反饋條件：各環(huán)節(jié)符號(hào)之積必為“”，則調(diào)節(jié)器為“”。6）畫(huà)出控制系統(tǒng)流程圖：如圖所示。7）畫(huà)出控制系統(tǒng)方框圖：如圖所示。8）簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)工作原理：第7章 復(fù)雜控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)： 在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，串級(jí)控制系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路;主回路和副回路，主、副回路串聯(lián)工作；主調(diào)節(jié)器輸出作為副調(diào)節(jié)器設(shè)定值，系統(tǒng)通過(guò)副調(diào)節(jié)器輸出控制執(zhí)行器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)主參數(shù)的定值控制。串級(jí)控制具有較好控制性能的原因：（1） 對(duì)進(jìn)入副回路的干擾具有很強(qiáng)的克服能力。（2） 改善了被控過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作頻率。（

25、3） 對(duì)負(fù)荷或操作條件的變化有一定自適應(yīng)能力。串級(jí)控制系統(tǒng)主、副回路參數(shù)整定方法：（1）逐步逼近法：依次整定主回路、副回路，然后循環(huán)進(jìn)行，逐步接近主、副回路最佳整定。（2）兩步整定法：按單回路控制系統(tǒng)整定副調(diào)節(jié)器參數(shù)，第二步把已經(jīng)正定好的副回路視為串級(jí)控制系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié)，仍按單回路對(duì)主調(diào)節(jié)器進(jìn)行依次參數(shù)整定。（3）一步整定法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，先將副回路調(diào)節(jié)器參數(shù)一次 調(diào)好，不再變動(dòng)，然后按一般單回路控制系統(tǒng)的整定方法直接整定主調(diào)節(jié)器參數(shù)。不變性原理：（擾動(dòng)補(bǔ)償原理）是前饋控制的理論基礎(chǔ)。這里的“不變性”是指控制系統(tǒng)的被控參數(shù)與擾動(dòng)量完全無(wú)關(guān)。大滯后過(guò)程: 一般將純滯后時(shí)間t0與時(shí)間常數(shù)T之比大于0.3的過(guò)程稱為。 控制方案：采樣控制、Smith預(yù)估補(bǔ)償控制、內(nèi)?？刂?、Dehlin算法。比值控制系統(tǒng)的種類：（1）開(kāi)環(huán)比值控制系統(tǒng)（2）單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)（3）雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)（4）變比值控制系統(tǒng)大題：234頁(yè) 比值系數(shù)的計(jì)算均質(zhì)控制：通過(guò)對(duì)液位和流量?jī)蓚€(gè)變量同時(shí)兼顧的控制策略，使兩個(gè)互相矛盾的變量相互協(xié)調(diào)，滿足二者均在小范圍緩慢變化的工藝要求。分程控制系統(tǒng)：根據(jù)工藝要求，需將調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)分段，去控制兩個(gè)或兩個(gè)以上的調(diào)節(jié)閥，以便使每個(gè)調(diào)節(jié)閥在調(diào)