工業(yè)過程與過程控制4單元課后習(xí)題

1、第4章1、基本練習(xí)題（1）什么是被控過程的特性？什么是被控過程的數(shù)學(xué)模型？為什么要研究過程的數(shù)學(xué)模型？目前研究過程數(shù)學(xué)模型的主要方法有哪幾種？Q：1）被控過程的特性：被控過程輸入量與輸出量之間的關(guān)系。2）被控過程的數(shù)學(xué)模型：被控過程的特性的數(shù)學(xué)描述，即過程輸入量與輸出量之間定量關(guān)系的數(shù)學(xué)描述。3）研究過程的數(shù)學(xué)模型的意義：是控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)；是控制器參數(shù)確定的重要依據(jù)；是仿真或研究、開發(fā)新型控制策略的必要條件；是設(shè)計與操作生產(chǎn)工藝及設(shè)備時的指導(dǎo)；是工業(yè)過程故障檢測與診斷系統(tǒng)的設(shè)計指導(dǎo)。4）主要方法：機(jī)理演繹法、試驗辨識法、混合法。（2）響應(yīng)曲線法辨識過程數(shù)學(xué)模型時，一般應(yīng)注意哪些問題？Q：試

2、驗測試前，被控過程應(yīng)處于相對穩(wěn)定的工作狀態(tài)；相同條件下應(yīng)重復(fù)多做幾次試驗；分別作正、反方向的階躍輸入信號進(jìn)行試驗；每完成一次試驗后，應(yīng)將被控過程恢復(fù)到原來的工況并穩(wěn)定一段時間再做第二次試驗；輸入的階躍幅度不能過大也不能過小。（4）圖4-30所示液位過程的輸入量為q1，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）列寫該過程的微分方程組。2）畫出該過程框圖。3）求該過程的傳遞函數(shù)G0(s)=H(s)/Q1(s)。Q：1）微分方程組：2)過程框圖：3）傳遞函數(shù)：（5）某水槽水位階躍響應(yīng)的試驗記錄為：t/s0102040608010015020030

3、0h/mm09.5183345556378869598其中階躍擾動量為穩(wěn)態(tài)值的10%。1）畫出水位的階躍響應(yīng)標(biāo)幺值曲線。2）若該水位對象用一階慣性環(huán)節(jié)近似，試確定其增益K和時間常數(shù)T。Q：1）階躍響應(yīng)標(biāo)幺值，圖略。2）一階慣性環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)：，又=10%*h()=9.8，放大系數(shù)K=，時間常數(shù)T=100s，是達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值的63%所用的時間。（6）、有一流量對象，當(dāng)調(diào)節(jié)閥氣壓改變0.01MPa時，流量的變化如表。 若該對象用一階慣性環(huán)節(jié)近似，試確定其傳遞函數(shù)。解：方法一：作圖得，T1=5.2S; 方法二：我們用兩種方法求平均： 傳遞函數(shù)：（7）2、綜合練習(xí)題（1）如圖4-32所示，q1為過程的流

4、入量，q2為流出量，h為液位高度，C為容量系數(shù)。若以q1為過程的輸入量，h為輸出量（被控量），設(shè)R1、R2為線性液阻，求過程的傳遞函數(shù)G0(s)=H(s)/Q1(s)。Q：列寫微分方程組：，消去，得：進(jìn)而得：，得：，代入（7）消去中間變量， 得：，傳遞函數(shù)： （2）已知兩個水箱串聯(lián)工作，其輸入量為q1，流出量為q2、q3，h1、h2分別為兩個水箱的水位，h2為被控參數(shù)，C1、C2為其容量系數(shù)，假設(shè)R1,R2 ,R12 ,R3 為線性液阻。要求：1）列出該液位過程的微分方程組。2）畫出該過程的框圖3）求該液位過程的傳遞函數(shù)G0(s)=H2(s)/Q1(s)。Q：1）液位過程的微分方程組：2）框圖

5、：3）求過程傳遞函數(shù)：微分方程組中消去中間變量得：得：，再消去有：對上式進(jìn)行拉氏變換得：（3）同、收回房屋：1.承租人擅自將房屋轉(zhuǎn)租、轉(zhuǎn)讓或轉(zhuǎn)借的;租賃期共_年房屋租賃合同 出租方（甲方）：XXX，男/女，XXXX年XX月XX日出生，身份證號碼XXXXXXXX承租方（乙方）：XXX，男/女，XXXX年XX月XX日出生，身份證號碼XXXXXXXX甲、乙雙方就房屋租賃事宜，達(dá)成如下協(xié)議： 一、甲方將位于XX市XX街道XX小區(qū)X號樓XXXX號的房屋出租給乙方居住使用，租賃期限自XX年XX月XX日至XX年XX月XX日，計X個月。二、本房屋月租金為人民幣XX元，按月/季度/年結(jié)算。每月月初/每季季初/每年年初X日內(nèi)，乙方向甲方支付全月/季/年租金。三、乙方租賃期間，水費、電費、取暖費、燃?xì)赓M、電話費、物業(yè)費以及其它由乙方居住而產(chǎn)生的費用由乙方負(fù)擔(dān)。租賃結(jié)束時，乙方須交清欠費。四、乙方不得隨意損壞房屋設(shè)施，如需裝修或改造，需先征得甲方同意，并承擔(dān)裝修改造費用。租賃結(jié)束時，乙方須將房屋設(shè)施恢復(fù)原狀。 七、發(fā)生爭議，甲、乙雙方友好