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文檔簡介
1、川理控制工程 復習提綱考題回憶:填空:最后一次可老師講的肯定要考的,那些空,還是很簡單,不偏。選擇:我這屆考的多選,就是被控變量超控變量選擇,鍋爐汽包液位過熱蒸汽.K變成KI后,比例帶或者增益如何改變;解答:smith原理及原理圖Gp(S)=.積分飽和概念及反正有一個系統(tǒng)是需要用積分外反饋的,書上有,考了很久想不起了,學弟自己翻書,在書的左下角。大題:我這屆的大題,分程;選擇性;選擇性;串級,串級加前饋,串級+反饋,這是一個大題里的。大題每個題都會問氣開氣關的選擇及原因,正反作用。除了設計題,其余最多就是畫方框圖。差不多就記得這些了,記得下載,尸兄是賺文庫財富的,自動化自己的作業(yè)和學校資料都有
2、上傳。第一 部分 單回路1. 單回路控制系統(tǒng)一般包含哪幾個基本環(huán)節(jié)?控制系統(tǒng)中的被控對象是指什么?單回路控制系統(tǒng)有4個基本環(huán)節(jié)組成,即被控對象或者被控過程、測量變送裝置、控制器、控制閥;被控對象 是指被控制的生產(chǎn)設備或裝置。2. 評價控制系統(tǒng)的性能指標主要有哪兩大類?各有什么特點?p44時域控制性能指標:穩(wěn)定性、準確性、快速性、偏離度。階躍響應的特征參數(shù)衰減比 超調(diào)量 回復時間 余差 偏差積分性能指標:偏差積分綜合指標3. 偏差平方值積分(ISE)指標作控制器參數(shù)的最佳整定與偏差絕對值積分(IAE)指標相比,哪個最大偏差大 ?為什么?ISE指標,是用偏差的平方值來加大對大偏差的考慮程度,著重于
3、抑制過程中的大偏差,IAE具有較快的過渡過程和不大的超調(diào)量,是一種常用的誤差性能指標。ISE偏差最大。4. 反向響應過程的傳函有什么特點?系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)有一個具有正實部的零點,整個過程可以分解為兩個相反方向的響應,在不同的時刻其作用的大小不同。5. 受控變量的選擇原則?檢測點的選取時應注意什么?受控變量的選擇原則:盡可能選取直接被控變量,少用間接被控變量;要有代表性、獨立可控、靈敏度高、工藝成本低。6. 單容過程與多容過程的階躍響應曲線形狀有何質(zhì)的差別? 多容過程響應極為緩慢,響應時間長。7. 什么叫自衡過程?什么叫非自衡過程?自衡過程是指系統(tǒng)中存在著對所關注的變量的變化有一種固有的、自然
4、形式的負反饋作用,該作用總是力圖恢復系統(tǒng)的平衡。具有自平衡能力的過程稱為自衡過程。反之,不存在固有反饋作用且自身無法恢復平衡的過程,稱為非自衡過程。8. 什么叫系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)?什么叫開環(huán)傳遞函數(shù)的動態(tài)部分?開環(huán)系統(tǒng)(沒有反饋的系統(tǒng))的動態(tài)特性,它是開環(huán)系統(tǒng)中系統(tǒng)輸出的拉氏變換與系統(tǒng)輸入的拉氏變換之比,即C(s)/R(s);在閉環(huán)系統(tǒng)中: 假設系統(tǒng)單輸入R(s);單輸出C(s),前向通道傳遞函數(shù)G(s),反饋為負反饋H(s):將前向通道傳遞函數(shù)與反饋通路傳遞函數(shù)相乘,即得系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù),假設前向通道傳遞函數(shù)為G(s),反饋通道傳遞函數(shù)為H(s),那么開環(huán)傳遞函數(shù)就為H(s)G(s),9.
5、 已知系統(tǒng)開環(huán)頻率特性KG(j) ,如何求得系統(tǒng)的臨界振蕩條件?臨界振蕩條件:| KG(j)|=1且,< KG(j)=-180時Wg即為相穿頻率。| KG(j)|<1時系統(tǒng)穩(wěn)定,| KG(j)|>1時系統(tǒng)不穩(wěn)定。10. 什么叫臨界頻率c?什么叫臨界開環(huán)增益Km ?臨界控制增益Kcm 與純比例調(diào)節(jié)時的合適的控制增益Kc 有何關系?臨界頻率c:系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(j) H(j)與單位圓的交點對應頻率為幅穿頻率;臨界開環(huán)增益Km:系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(j) H(j)根軌跡和虛軸交點對應系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)下的增益K,由G(j) H(j)實部虛部為零求得。DY/(YMAX-YMIN)D
6、X/(XMAX-XMIN)11. 廣義對象各環(huán)節(jié)靜態(tài)增益的大小與系統(tǒng)質(zhì)量有何關系?相對放大系數(shù) 控制通道的穩(wěn)態(tài)特性由控制通道放大系數(shù)K0表征從控制有效性考慮,K0應適當?shù)拇笠恍└蓴_通道的穩(wěn)態(tài)特性由干擾通道放大系數(shù)Kf表征希望Kf小一些,Kf越小干擾變量對被控變量的影響就越小 12. 影響控制系統(tǒng)性能的因數(shù)有哪些?增益的影響、時間常數(shù)的影響、時滯的影響、擾動進入系統(tǒng)位置的影響、時間常數(shù)匹配的影響、被控變量與操作變量的選擇。13. 主要擾動的選擇原則?對對象影響最大最明顯包含干擾最多的擾動14. 操縱變量的選擇辦法?操縱變量選擇的原則一:當多個輸入變量都影響被控變量時,從穩(wěn)態(tài)性質(zhì)考慮,應該選擇其中
7、放大系數(shù)大的可控變量作為操縱變量。 操縱變量選擇的原則二:操縱變量一般應比其他干擾對被控變量的影響更加靈敏。為此,應通過合理選擇操縱變量,使控制通道的放大倍數(shù)適當大、時間常數(shù)適當小(但不宜過小,否則易引起振蕩)、純滯后時間盡量小。為使其他干擾對被控變量的影響盡可能小,應使干擾通道的放大系數(shù)盡可能小、時間常數(shù)盡可能大。 操縱變量選擇的原則三:還要考慮工藝的合理性與生產(chǎn)的經(jīng)濟性15. 閥的流量特性?畸變系數(shù)?控制閥流量特性 :理想流量特性是控制閥兩端壓降恒定時的流量特性,亦稱為固有流量特性。工作流量特性是在工作狀況下(壓降變化)控制閥的流量特性??刂崎y出廠所提供的流量特性指理想流量特性。理想流量特
8、性可分為線性、等百分比(對數(shù))、拋物線、雙曲線、快開、平方根等多種類型。畸變系數(shù):控制閥的理想流量特性是在閥兩端壓降恒定條件下的流量特性,實際應用時,控制閥兩端的壓降下降,因此,控制閥理想流量特性發(fā)生畸變,16. 閥的氣開,氣關特性及選擇? 首先要從生產(chǎn)安全出發(fā),即當氣源供氣中斷,或控制器出故障而無輸出,或控制閥膜片破裂而漏氣等而使控制閥無法正常工作以致閥芯回復到無能源的初始狀態(tài)(氣開閥回復到全關,氣關閥回復到全開),應能確保生產(chǎn)工藝設備的安全,不致發(fā)生事故。 從保證產(chǎn)品質(zhì)量出發(fā),當發(fā)生控制閥處于無能源狀態(tài)而回復到初始位置時,不應降低產(chǎn)品的質(zhì)量,如精餾塔回流量控制閥常采用氣關式,一旦發(fā)生事故,
9、控制閥全開,使生產(chǎn)處于全回流狀態(tài),防止不合格產(chǎn)品的蒸出,從而保證塔頂產(chǎn)品的質(zhì)量 從降低原料、成品、動力損耗來考慮。 從介質(zhì)的特點考慮。17. 用調(diào)節(jié)閥特性對整個系統(tǒng)特性作補償?shù)脑硎鞘裁矗客ㄟ^合理選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性,實現(xiàn)廣義對象增益的近似線性。18. P、PI、PID控制規(guī)律的適用場合?比例控制 優(yōu)點:比例控制克服干擾能力強、控制及時、過渡時間短。 缺點:在過渡過程終了時存在余差 適用于控制通道滯后較小、負荷變化不大、工藝允許被控變量存在余差的場合。 比例積分控制 優(yōu)點:系統(tǒng)在過渡過程結束時無余差缺點:系統(tǒng)的超調(diào)量、振蕩周期都會相應增大,過渡時間也會相應增加。 適用于控制通道滯后較小、負荷變
10、化不大、工藝不允許被控變量存在余差的場合。 比例積分微分控制 綜合了比例、積分、微分控制規(guī)律的優(yōu)點。適用于容量滯后較大、負荷變化大、控制要求高的場合。 19. 微分作用的使用應注意的問題?去噪;對純滯后無用;對于滯后很小和擾動作用頻繁的系統(tǒng),應盡可能避免使用微分作用。20. 控制器正反作用選擇?控制器的作用方向選擇:假設檢驗法根據(jù)控制閥的“氣開氣關”的選擇原則,該閥應選“氣開閥”,即: u Rf。 假設溫度控制器為正作用,即:Tm u;則結論:該控制器的作用方向不能為正作用,而應為反作用.控制器的作用方向選擇:回路判別法回路判別法的要點:(1)反饋回路中負增益環(huán)節(jié)(包括比較器)數(shù)為奇數(shù);(2)
11、對控制器而言,“正作用”是指Tm u。21. 控制器參數(shù)的工程整定的方法?又叫經(jīng)驗法,臨界比例度法、衰減震蕩法、響應曲線法22. 臨界比例度法的步驟? 將控制器的積分時間放在最大值( ),微分時間放在最小值( ),比例度 放在較大值后,讓系統(tǒng)投入運行。 逐漸減小比例度,且每改變一次 ,都通過改變設定值給系統(tǒng)施加一個階躍干擾,同時觀察系統(tǒng)的輸出,直到過渡過程出現(xiàn)等幅振蕩為止,如圖所示。此時的過渡過程稱為臨界振蕩過程。 按表中的相應公式,求出控制器的各整定參數(shù)。 將控制器的比例度換成整定后的值,然后依次放上積分時間和微分時間的整定值。23. 響應曲線法整定參數(shù)的步驟?將控制器放在純比例作用,在干擾
12、作用下,從大到小地逐漸改變控制器的比例度,直至系統(tǒng)出現(xiàn)4:1衰減比為止,這時的比例度稱為衰減比例度S ,周期稱為衰減周期Ts。然后按表中的經(jīng)驗公式計算出控制器的各參數(shù)整定數(shù)值。24. 如何測取廣義對象的階躍響應?已知階躍響應,如何求K、T、?先使工況保持平穩(wěn)一段時間,然后使閥門作階躍式的變化(通常在10以內(nèi)),在此同時把被控變量的變化過程記錄下來,得到廣義對象的階躍響應曲線。把對象作為具有時滯的一階對象來處理:式中 K0對象放大系數(shù);T0對象時間常數(shù);對象時滯。=時間軸原點至通過拐點切線與時間軸交點的時間間隔T0=被控變量y完成全部變化量的63.2所需時間另外一種確定和T0的方法,是把達到39
13、和63響應的時間讀出來,分別用t0.39和t0.63來表示,按下式計算T0= 2(t0.63- t0.39)= 2 t0.39- t0.63 25. 什么叫“積分飽和”?它有什么危害?如何防止?積分飽和:對于一個有積分功能的偏差,控制器的積分作用就會對偏差進行累積來改變控制器的輸出。如果這時閥門已達到飽和(已全開或全關),而無法繼續(xù)進行調(diào)節(jié),那么偏差將無法消除。然而由于積分作用,控制器的輸出仍在增加直到它達到某個極限值并停留在那里,這種情況成為積分飽和。后果:使系統(tǒng)不穩(wěn)定,可能使產(chǎn)品質(zhì)量不好,對操作人員的安全構成威脅。防止:(1)當積分輸出達到上限值時撤去積分作用,保留比例作用(P),構成PI
14、-P控制器。這樣在偏差減小時,控制器輸出能更快脫離上限或下限值;(2)當積分輸出達到上限值時使積分輸出為零,則保持在上限值或下限值。;基本方式:1.積分分離法2.變速積分 PID 控制算法3.超限削弱積分法4.有效偏差法5.抗積分飽和26. 什么是不完全微分?什么叫微分先行?當信號突變時,PID控制的微分項輸出的控制量可能比較大,尤其是階躍信號時,微分項急劇增加,容易引起調(diào)節(jié)過程的振蕩,導致系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)下降。不完全微分PID控制算法就是采用一個帶慣性的微分環(huán)節(jié)來克服常規(guī)PID控制的這一缺點。它的控制結構如圖所示微分先行PID控制是只對輸出量進行微分,而對給定指令不起微分作用,因此它適合于給定
15、指令頻繁升降的場合,可以避免指令的改變導致超調(diào)過大。它的控制結構如圖上所示。第二部分 復雜控制 串級系統(tǒng)1. 復雜控制系統(tǒng)分哪兩類?各包含哪些系統(tǒng)?包含串級控制系統(tǒng)、均勻控制系統(tǒng)、比值控制系統(tǒng)、分程控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)、多沖量控制系統(tǒng) 。2. 串級系統(tǒng)的“魯棒性”是指什么?能自動地克服副對象增益或調(diào)節(jié)閥特性的非線性對控制性能的影響系統(tǒng)的“魯棒性”增強。注意:主回路對副回路反饋通道特性的變化沒有魯棒性。3. 什么叫串控制級系統(tǒng)?串級系統(tǒng)有什么特點(優(yōu)點)?一個控制器的輸出用來改變另一個控制器的設定值,這樣連接起來的控制器稱作串級控制,兩個控制器都有自己的測量輸入,只有主控制器有獨立的設定值,只
16、有副控制器的輸出信號送給執(zhí)行器,這樣組成的系統(tǒng)叫做串級控制系統(tǒng)。特點:(1)副回路(有時稱內(nèi)環(huán))具有快速調(diào)節(jié)作用,它能有效地克服二次擾動的影響;(2)能自動地克服副對象增益或調(diào)節(jié)閥特性的非線性對控制性能的影響(系統(tǒng)的“魯棒性”增強);(3)改善了對象的動態(tài)特性,提高了系統(tǒng)的工作頻率。在相同的衰減比下,主調(diào)節(jié)器的增益可顯著加大。4. 略述串級系統(tǒng)的設計原則(設計前提、副變量選擇、主副控制器控制規(guī)律選取、主副控制器防積分飽和)。(1)設計前提:單回路控制系統(tǒng)不能滿足控制精度;(2)副變量選擇:具有能夠檢測的副變量且主要干擾包含于副回路中;(3)副對象選擇:副對象之后不能太大,以保證副回路快速響應性
17、能,將具有顯著非線性或時變特性的部分歸于副對象中;(4)主副控制器控制規(guī)律選取:主控制器采用PID控制器,流量作副變量的系統(tǒng)副控制器采用PI控制器,溫度作副變量的系統(tǒng)副控制器采用微分先行控制器;(5)主控制器防積分飽和:采用主控制器自身輸出信號y2經(jīng)副變量測量環(huán)節(jié)成為ym2作為積分反饋信號,如圖所示;(6)副控制器防積分飽和:當積分輸出達到上限值時撤去積分作用,保留比例作用(P),構成PI-P控制器。這樣在偏差減小時,控制器輸出能更快脫離上限或下限值;當積分輸出達到上限值時使積分輸出為零,則保持在上限值或下限值。;基本方式:1.積分分離法2.變速積分 PID 控制算法3.超限削弱積分法4.有效
18、偏差法5.抗積分飽和。5. 如何確定控制器的正、反作用?副控制器:先判斷副對象的正反作用,然后根據(jù)工藝安全等要求,選定執(zhí)行器的“正”、“反”作用方式,并按照使副控制回路成為負反饋系統(tǒng)的原則來確定副回路控制器的正反作用。主控制器:當主、副變量在增加(或減小)時,如果由工藝分析得出,為使主、副變量減小(或增加),要求控制閥的動作方向是一致的,主控制器應選“反”作用,反之,則應選“正”作用。6. 串級系統(tǒng)投運?(必須確保無擾動切換,并用先副后主的原則)前饋控制1. 什么叫前饋控制?為什么前饋控制又稱“擾動控制”?P60前饋控制:針對可測量干擾量采用合適的控制作用改變控制量以達到被控變量不受干擾影響的
19、控制規(guī)律;基于不變性原理組成的控制系統(tǒng)稱為前饋控制系統(tǒng),是根據(jù)不變性原理對干擾進行補償?shù)拈_環(huán)控制系統(tǒng)。因為前饋思想:在擾動還未影響輸出以前,直接改變操作變量,以使輸出不受或少受外部擾動的影響。2. 在討論前饋控制時,所謂“不變性原理”是指什么?P61指:通過前饋控制器的校正作用消除擾動達到控制系統(tǒng)的被控變量不受擾動變量變化的影響。包括:絕對不變性、誤差不變性、穩(wěn)態(tài)不變性、選擇不變性。3. 前饋與反饋控制有哪些本質(zhì)差異(從控制的結構、控制的質(zhì)量、穩(wěn)定性諸方面來分析)?P62 前 饋 控 制 反 饋 控 制擾動可測,但不要求被控量可測被控量直接可測超前調(diào)節(jié),可實現(xiàn)系統(tǒng)輸出的不變性(但存在可實現(xiàn)問題
20、)按偏差控制,存在偏差才能調(diào)節(jié)(滯后調(diào)節(jié))開環(huán)調(diào)節(jié),無穩(wěn)定性問題閉環(huán)調(diào)節(jié),存在穩(wěn)定性問題系統(tǒng)僅能感受有限個可測擾動系統(tǒng)可感受所有影響輸出的擾動對于干擾與控制通道的動態(tài)模型,要求已知而且準確對通道模型要求弱,大多數(shù)情況無需對象模型對時變與非線性對象的適應性弱對時變與非線性對象的適應性與魯棒性強4. 怎樣在靜態(tài)前饋的基礎上添加動態(tài)前饋(步驟)?(1)在靜態(tài)前饋控制的基礎上,加上延遲環(huán)節(jié)或微分環(huán)節(jié),以達到對干擾作用的近似補償。(2)相對于干擾通道而言,控制通道反應快的給它加強延遲作用,反應慢的給它加強微分作用。根據(jù)兩通道的特性適當調(diào)整、的數(shù)值,使兩通道反應合拍便可以實現(xiàn)動態(tài)補償,消除動態(tài)偏差。5.
21、“前饋加反饋控制”是怎樣產(chǎn)生的?P64前饋控制系統(tǒng)仍然存在偏差:(1)實際工業(yè)對象存在多個擾動,前饋控制系統(tǒng)僅對幾個固定擾動專門校正,其他干擾沒有加以控制;(2)受前饋控制模型精度的限制;(3)控制儀表做了近似處理。引入反饋對被控變量進行檢驗,克服多種擾動。6. 前饋控制適用在什么場合?(1)干擾幅值大而頻繁,對被控變量影響劇烈,僅采用反饋控制達不到要求的對象。 (2)主要干擾是可測而不可控的變量。(3) 當對象的控制通道滯后大,反饋控制不及時,控制質(zhì)量差時。大純滯后控制1. 什么樣的過程稱為大純滯后過程?答:一般認為,若純滯后時間與過程的時間常數(shù)T之比大于1.0,則稱該過程為具有大純滯后的工
22、藝過程。2. Smith預估控制的思想是什么?答:基本思想是將純滯后環(huán)節(jié)移至控制回路外,一方面由于控制回路不包括純滯后環(huán)節(jié),其控制頻率可大幅度提高,控制性能也將顯著改善;另一方面,由于新的控制回路的輸出與實際對象的輸出僅包括一個純滯后環(huán)節(jié),穩(wěn)態(tài)特性完全相同,動態(tài)特性也相似。3. 內(nèi)模控制結構?注意問題?適應性控制1. *什么叫適應性控制?適用場合?答:適應控制系統(tǒng)能自動的調(diào)整控制器的參數(shù),以補償過程特性或環(huán)境條件的變化。2. 什么是魯棒控制?與自適應有何區(qū)別?關聯(lián)和解耦1. 什么叫相對增益?知道幾個特殊相對增益值的含義。相對增益用來描述多變量系統(tǒng)中各控制回路之間的關聯(lián)大小的增益;相對增益為 2
23、. 相對增益陣的求取。相對增益陣性質(zhì)。P117相對增益陣性質(zhì):行列代數(shù)和均為13. 什么叫正相關?對于2×2系統(tǒng),當kij為正的個數(shù)是奇數(shù)時,所有的相對增益都在01之間,稱為正相關;4. 如何選擇變量配對?答:需要對該對象進行相對增益分析。若對象為典型的非線性系統(tǒng),首先要在某穩(wěn)態(tài)工作點附近進行線性化,再應用相對增益的概念對其進行關聯(lián)分析。應該選擇 最接近1的變量配對。5. 關聯(lián)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響如何?什么叫半邊耦合?6. 關聯(lián)系統(tǒng)控制器參數(shù)整定。7. 怎樣用前饋法和矩陣法實現(xiàn)解耦控制?答:前饋法:方案一,動態(tài)線性前饋解耦。方案二,靜態(tài)線性前饋解耦。比值控制1. 比值控制的目的是什么?
24、目的是為了實現(xiàn)幾種物料按一定比例混合,使生產(chǎn)能安全、正常的進行。2. 各類比值控制的優(yōu)缺點及適用場合是什么?答:定比值控制系統(tǒng):(1)開環(huán)比值控制:優(yōu)點:結構簡單 缺點:無法保證兩流量的比值 適用場合:當副流量較平穩(wěn)且流量比值要求不高的場合。(2)閉環(huán)比值控制:優(yōu)點:兩種物料流量的比值較為精確,實施也較方便 缺點:進入的總流量不固定,可能使整個反應器的熱平衡遭到破壞,甚至造成嚴重事故。 適用場合:非直接去化學反應器的場合 (3)雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng):優(yōu)點:既能實現(xiàn)兩個流量的比值恒定,又能使進入系統(tǒng)的總負荷平衡 缺點:所用儀表較多,投資較高變比值控制系統(tǒng):優(yōu)點:按照某一工藝指標自動修正流量比值。
25、適用場合:當系統(tǒng)中存在其他干擾時。3. 比值控制的實現(xiàn)方案及計算(包括儀表量程選?。縋72答:實施方案:相乘方案和相除方案。4. 比值控制的投運?P74答:與單回路控制相同,是將系統(tǒng)由手動工作狀態(tài)切換到自動工作狀態(tài)的過程。5. 用乘法器實現(xiàn)的變比值控制系統(tǒng),與采用加法器實現(xiàn)的前饋加反饋控制,在性能上有何區(qū)別?6. 用乘法器或除法器實現(xiàn)的比值控制,其流量比值的調(diào)整具體是改變什么參數(shù)?這些參數(shù)與流量比值的關系如何?均勻控制1. 什么叫均勻控制?特點?p101均勻控制:完全不同于單純的液位控制系統(tǒng),要求液位與出料 同時“均勻”地變化。 特點: (1)不同于常規(guī)的定值控制系統(tǒng),而對被控變量與操縱變量
26、都有平穩(wěn)的要求;(2)為解決被控變量與操縱變量都希望平穩(wěn)這一對矛盾,只能要求被控變量與操縱變量都漸變。均勻控制通常要求在最大干擾下,液位在貯罐的上下限內(nèi)波動,而流量應在一定范圍內(nèi)平緩漸變。(3)均勻控制指的是控制功能,而不是控制方案。2. 均勻控制與一般的定值控制有何不同?同上3. 均勻控制器的參數(shù)整定方法及原則?p102.(1)對于串級均勻控制系統(tǒng)的副調(diào)節(jié)器,應選擇PI規(guī)律,按單回路工程整定法確定其PI參數(shù)。(2)對于主調(diào)節(jié)器,一般應選擇純比例規(guī)律,即積分時間足夠大。通過調(diào)整增益Kc以使出料盡可能地平緩,而同時確保液位不超出允許范圍。有時為減少液位的調(diào)節(jié)余差,可引入少量的積分作用,但積分時間
27、應大于純比例控制下系統(tǒng)對于主要擾動的恢復時間。(3)當液位測量噪聲較大時,為避免出料流量的同頻率波動,可對液位測量信號進行低通濾波。原則:(1)先以保證液位不會超過允許波動范圍的角度來設置控制器參數(shù)(2)修正控制器參數(shù),使液位最大波動接近允許范圍,其目的是充分利用儲罐的緩沖作用,使輸出流量盡量平穩(wěn)。分程和閥位控制1. 什么叫分程控制?目的?實現(xiàn)(包括閥形式和區(qū)間選擇及調(diào)整)?分程控制:一臺控制器按輸出信號不同區(qū)間操作不同閥門的控制方式;目的:擴大控制閥的可調(diào)范圍,改善控制系統(tǒng)品質(zhì),滿足工藝操作的特殊要求;實現(xiàn) :(1)確定閥的氣開氣關特性;(2)決定分程區(qū)間閥形式:區(qū)間選擇及調(diào)整:例題:設大、
28、小兩個調(diào)節(jié)閥的最大流通能力分別為CAmax=100,CBmax=4,可調(diào)范圍RA=RB=30,兩個閥均為氣開閥,試求兩個閥并聯(lián)后的可調(diào)范圍。解:因為 故,可得小閥的最小流通能力為當大、小閥并聯(lián)組合在一起時,閥的最小流通能力為0.133,最大流通能力為104,所以調(diào)節(jié)閥的可調(diào)范圍為分程后閥的可調(diào)范圍比用單個閥的可調(diào)范圍約增大了26.1倍,大大擴展了可調(diào)范圍。2. 閥位控制器的結構形式及參數(shù)整定?答:整定:第一步:在閥位控制器處于手動的情況下,按單回路系統(tǒng)整定方法整定主控制器的參數(shù)。第二步:將整定好的主控制器參數(shù)放好,使主控制器處于自動狀態(tài),然后按單回路系統(tǒng)整定方法整定閥位控制器的參數(shù)。3. 分程
29、和閥位控制的區(qū)別?選擇性控制1. 什么叫超馳控制?答:超馳控制又叫選擇性控制又叫取代控制。一般來說,凡是在控制回路中引入選擇器的系統(tǒng)都可以稱為選擇性控制系統(tǒng)。2. 生產(chǎn)上為什么要設置起軟保護作用的超馳控制系統(tǒng)?為能維持生產(chǎn)的持續(xù)運轉(zhuǎn),避免停車。3. 選擇性控制中為什么要考慮防積分飽和?“限幅法”是怎樣起防積分飽和的?因為選擇性控制中往往有一個控制器具有積分作用,會產(chǎn)生積分飽和;限幅法:用高低值限幅器,使控制器積分反饋信號限制在某個區(qū)間。4. 采用“外反饋法”實現(xiàn)防積分飽和的原理是什么?它在超馳控制系統(tǒng)中的應用有什么特點?原理:控制器在開環(huán)情況下,采用外部信號作為積分反饋信號,從而切斷了積分正反
30、饋,防止了進一步偏差積分作用。第三章部分 典型單元控制流體輸送設備的控制1. 流體輸送設備的控制有哪幾個特點?a控制通道的對象時間常數(shù)小,只需采用PI調(diào)節(jié)器,無須引入微分作用; b測量信號通常帶有高頻噪聲,應考慮對測量信號的濾波或在控制器與變送器之間引入一階滯后環(huán)節(jié),以減小調(diào)節(jié)閥的振動;c靜態(tài)非線性,應考慮選用合適的控制閥特性,使廣義對象的靜態(tài)特性接近線性。2. 如何確定出離心泵的工作點?對于各種控制方案,分析不同控制方法的優(yōu)缺點?答:泵的特性曲線與管路特性曲線的交點即離心泵的工作點。3. 容積泵的控制方案與離心泵的控制方案有何不同?容積式泵的流量控制特點:容積式泵不能采用直接節(jié)流法??刹捎门月贩ɑ蛘{(diào)速法或上述控制方案(但應這兩個回路的動態(tài)關聯(lián))。4. 什么叫喘振?壓縮機為什么要設置防喘振控制?喘振:當壓縮機負荷降低到一定程度時,氣體的排送可能會出現(xiàn)強烈的震蕩,并使壓縮機機身也出現(xiàn)劇烈的振動,這種現(xiàn)象稱為壓縮機的“喘振”,喘振式離心
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