過程工程基礎作業(yè)(1、2章)

１－２與其它自動控制相比，過程控制有哪些主要特點？為什么說過程控制的控制過程多屬慢過程？問題一：過程控制的特點是與其它自動控制系統(tǒng)相比較而言的，大致可歸納如下：一、連續(xù)生產過程的自動控制二、過程控制系統(tǒng)是由被控過程和過程檢測控制儀表兩部分組成三、被控過程是多種多樣的、非電量的四、過程控制的控制過程多屬慢過程，而且多半為參量控制五、過程控制方案十分豐富六、定值控制是過程控制的一種常用形式問題二：因為被控過程具有大慣性、大滯后（大時延）等特性，因此決定了過程控制的控制過程多屬慢過程。１－５試說明圖１－２ｂ供氧量控制系統(tǒng)框圖中被控“過程”包含哪些管道設備以及圖中各符號的含義。過程：節(jié)流裝置到氧氣流量調節(jié)閥之間的管道設備。x(t)代表設定值；e(t)表示偏差信號；u(t)表示控制器控制作用信號；q(t)表示調節(jié)閥的流量信號；f(t)過程受到的干擾信號；y(t)過程的輸出信號；z(t)測量信號2－1何謂被控過程及其數(shù)學模型？模型一般分為哪幾類？它與過程控制有何關系？1：被控過程是指正在運行中的多種多樣的被控制的生產工藝設備。被控過程的數(shù)學模型是指過程在各輸入量（包括控制量與擾動量）作用下，其相應的輸出量（被控量）變化函數(shù)關系的數(shù)學表達式。2：過程的數(shù)學模型有兩種，一是參數(shù)模型，如階躍響應曲線等用曲線表示的；二是參數(shù)模型，如微分方程等用數(shù)學方程式或函數(shù)表示的。3：過程控制系統(tǒng)的品質是由組成系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的結構及其特性所決定的。過程數(shù)學模型是過程控制系統(tǒng)設計和應用的重要資料。2－3從階躍響應曲線看，大多數(shù)被控過程有何特點？答：從階躍響應曲線來看，大多數(shù)被控過程的特點是：被控量的變化往往是不振蕩的、單調的、有滯后和慣性的。2－2什么是過程通道？什么是過程的控制通道和擾動通道？它的數(shù)學模型是否相同？問題一：被控過程輸入量與輸出量之間的信號聯(lián)系稱為過程通道。問題二：過程的控制通道：控制作用與被控量之間的信號聯(lián)系。過程的擾動通道：擾動作用與被控量之間的信號聯(lián)系。問題三：他們的數(shù)學模型不一樣，因為過程通道、控制通道和擾動通道所表示的環(huán)節(jié)不是同一個。2－6下圖所示液位過程的輸入量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R1、R2、R3為線性液阻。要求：(1)列出液位過程的微分方程圖；(2)畫出液位過程的框圖；(3)試求液位過程的傳遞函數(shù)W0(s)=H(s)/Q1(s)解：列出液位過程的微分方程組：2－7什么是過程的滯后特性？過程滯后包含哪幾種？有何特點？問題一：當被控過程受到擾動作用，被控量沒有馬上隨著擾動的變化而變化，而是經過一段滯后時間之后，才以較大的速率發(fā)生變化稱過程的滯后特性。問題二：過程滯后包含容量滯后和純滯后。問題三：容量滯后所引起的被控量在容量滯后時間內是有變化速率的，而純滯后所引起的被控量在純滯后時間內的變化速率等于零。畫出液位過程的框圖：求出液位過程的傳遞函數(shù)：→解：(1)：液位過程的階躍響應曲線（2）液位過程參數(shù)：2－53什么是無平衡無擾動切換？DDZ－Ⅲ型調節(jié)器是如何實現(xiàn)這種切換功能的？什么叫硬手動操作和軟手動操作？在調節(jié)器中怎樣實現(xiàn)這種功能操作的？答：問題一：在DDZ－Ⅲ型調節(jié)器中存在無平衡無擾動和有平衡無擾動兩種切換。如果在自動和手動相互切換時，不需經事先平衡，可以隨時切換到所需要的位置，并且在切換的瞬間整機的輸出不發(fā)生變化，對生產過程無擾動，則稱為無平衡無擾動切換。問題二：Ⅲ型調節(jié)器“自動－軟手動”、“硬手動切換到軟手動”或“硬手動切換到自動”都是無平衡無擾動切換，因為這幾種切換過程，放大器A3的反饋通路上有電容CM在起著保持輸出信號不發(fā)生突變的作用。問題三：硬手動操作就是調節(jié)器的輸出電流與手動輸入電壓信號成比例關系；軟手動