過程控制系統(tǒng)試題(A)答案

1、過程控制系統(tǒng)試題（A）答案、（20分）答:（5分）1.影響物料出口溫度的主要因素有：物料的入口溫度和流量；蒸汽的入口溫度、流量和壓力；攪拌速度。溫度控制系統(tǒng)原理框圖如下：物料出（5分）2.當要求出口溫度準確控制時，應選擇比例積分控制規(guī)律。比例作用可以減小余差；積分作用可以消除誤差，使出口溫度準確。（5分）3.當控制器的積分時間常數(shù)增大時，積分作用變?nèi)?，系統(tǒng)穩(wěn)定性變好，控制精度下降，調(diào)節(jié)速度變快。原理：積分作用是當有誤差時不斷累加，其過程比較緩慢，積分時間常數(shù)增大，積分作用減弱，則積分作用的過程要相對加快，對系統(tǒng)的控制作用要變得相對及時，因此調(diào)節(jié)速度快，系統(tǒng)穩(wěn)定性加強；但是積分作用的減弱將使得余

2、差變大，則控制精度降低。（5分）4.比例增益應增加，而積分時間常數(shù)要減小。原因：由于微分作用的加入使系統(tǒng)穩(wěn)定性增加，動態(tài)響應過程縮短，因此可以適當提高比例增益，加強積分作用，即減小積分時間常數(shù)。、（20分）答:（5分）1.控制方案見工藝流程圖。（5分）2.系統(tǒng)的主要干擾量有燃料氣流量和壓力波動、原油入口的流量和溫度。其中燃料氣流量和壓力波動的干擾在副回路中，當燃料氣壓力出現(xiàn)波動時，可通過副回路及時調(diào)整，克服干擾。（5分）3.控制閥采用氣開閥：當燃燒氣壓力增大時，出口溫度升高，因此主控制器為反作用；當閥開大時，壓力增大，為滿足負反饋，副控制器為反作用。（5分）4.在系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，燃料氣壓力突

3、然升高時，造成PC輸入量增大，因為PC為反作用，所以PC輸出量減小，因控制閥為氣開閥，所以閥開度減小，燃料氣壓力降低。同時當燃料氣壓力升高時，在副回路還沒有來得及調(diào)整時，原油出口溫度有較小升高，TC輸入量增大，因為TC為反作用，所以TC輸出量下降，控制閥開度減小，同樣使燃料壓力下降，從而使原油出口溫度降低。、（15分）答:原油（5分）1.控制方案見工藝流程圖(5分)2.欲使干擾對系統(tǒng)無影響，則：F(s)Gpd(s)+F(s)GffGv(s)G0(s)=0即：Gff=一Gpd(s)_Gv(s)G0(s)（5分3.申級控制系統(tǒng)和前饋反饋控制系統(tǒng)克服干擾方式的優(yōu)缺點：前饋反饋控制系統(tǒng)需要“專用”控制

4、器，專門設(shè)計，而審級控制系統(tǒng)使用常規(guī)控制器即可；前饋反饋控制系統(tǒng)的前饋模型精度依賴于干擾對象特性的模型精度，必須是針對“可測”的干擾；前饋反饋控制系統(tǒng)適用于干擾量可測但不可控，而審級控制系統(tǒng)是可測也要可控；一個前饋控制通道只針對具體一個干擾量，用級控制中的副回路可以包含多個干擾量。四、（10分）答:（5分）1.控制原理圖見方塊圖。Fa4Fb,FamaxK=K=Fbmax2.54290x-0.742.5625（5分）2.K=J上五、（10分）答：（5分）1.閥為氣開閥，當閥開度變大時，燃料壓力增大，所以PC為反作用；當燃料壓力增大時，蒸汽流量增加，所以FC為反作用；當燃料壓力低于脫火壓力時，PC

5、輸入為負偏量，輸出為高信號，F(xiàn)C輸出相對為低信號，此時構(gòu)成蒸汽流量控制系統(tǒng)，選擇器為低選器。（5分）2.該控制系統(tǒng)的工作過程：在系統(tǒng)穩(wěn)定時，當燃料壓力高于脫火壓力時，PC感受到正偏量，輸出為低信號，此時低選器選通PC,構(gòu)成燃料壓力控制系統(tǒng)，此時PC輸出低信號，閥開度減小，燃料壓力降低；當燃料壓力低于脫火壓力時，重新選通FC,構(gòu)成蒸汽流量控制系統(tǒng)。六、（15分）答：（5分）1.若確定A為氣開閥，A開大時罐壓力升高，所以PC為反作用；若確定B為氣閉閥，B開大時，罐中壓力降低，因PC為反作用，構(gòu)成負反饋。所以,選才¥A閥為氣開閥，B閥為氣閉閥，PC為反作用是合理的。當控制器信號為0.020

6、.06MPa時，B閥工作；當控制器信號為0.060.1MPa時，A閥工作。（5分）2.控制器為反作用控制原理方塊圖如下：（5分）3.系統(tǒng)工作過程：儲罐向外抽取物料時，罐中壓力下降，PC的輸入量減小，因PC為反作用,所以PC輸出升高，B閥開度減小，當達到分程點時，B閥關(guān)閉，A閥打開，補充氮氣，保證儲罐壓力正常七、（10分）答：（4分）1.Sm此補償器優(yōu)點：可以克服大滯后對系統(tǒng)的影響，使系統(tǒng)控制及時準確，控制速度加快，過渡時間縮短，并且結(jié)構(gòu)簡單。缺點：依賴于對象模型的精度，控制器不容易實現(xiàn)。（3分）2.相對增益距陣可以判斷多輸入多輸出系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)程度，通過相對增益矩陣的元素加j來判斷。九ij越接近1,則表明系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)程度越弱；制越偏離1,表明系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)程度越強。（3分）3.對于PH值中和控制的非線性控制系統(tǒng)，在PH值接近7