过程控制思考题(填空简答)

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过程控制系统考试知识点总结

过程控制系统考试知识点总结

过程控制系统知识点总结 考试题型一、 判断题(共10分) 二、 单选(20分) 三、 填空(10分)四、 简答题(5小题,共20 分)五、 分析计算题(4小题,共40分,每题10分) 一、概论1、 过程控制概念:五大参数。

过程控制的定义:工业中的过程控制是指以 温度、压力、流量、液位和成分 等工艺参数作为被控变 量的自动控制。

2、 简单控制系统框图。

控制仪表的定义:接收检测仪表的测量信号,控制生产过程正常进行的仪表。

主要包括:控制器、 变送器、运算器、执行器等,以及新型控制仪表及装置。

控制仪表的作用:对检测仪表的信号进行运算、处理,发出控制信号,对生产过程进行控制。

3、能将控制流程图(工程图、工程设计图册)转化成控制系统框图第一个字母:参数类型T ----- 温度(Temperature )P 压力(Pressure ) L 物位(Level ) F ――流量(Flow )W ——重量(Weight ) 第二个字母:功能符号 T变送器(transmitter )C 控制器(Controller ) I 指示器(Indicator ) R 记录仪(Recorder ) A ――报警器(Alarm )4、 D DZ -川型仪表的电压信号制,电流信号制。

QDZ-IH 型仪表的信号制。

它们之间联用要采用电气转换 器。

5、 电信号的传输方式,各自特点。

电压传输特点:1) .某台仪表故障时基本不影响其它仪表; 2) .有公共接地点;3) .传输过程有电压损耗,故电压信号不适宜远传。

电流信号的特点:1) .某台仪表出故障时,影响其他仪表;2) .无公共地点。

若要实现仪表各自的接地点,则应在仪表输入、输出端采取直流隔离措施。

6、 变送器有四线制和二线制之分。

区别。

加热炉燃料1、四线制:电源与信号分别传送,对电流信号的零点及元件的功耗无严格要求。

电缆及安装费用,有利于防爆。

活零点,两条线既是信号线又是电源线。

过程控制试题及答案

过程控制试题及答案

三:简答题 32分1.什么是PID,它有哪三个参数,各有什么作用?怎样控制?答: PID是比例-积分-微分的简称。

其三个参数及作用分别为:(1)比例参数KC,作用是加快调节,减小稳态误差。

(2)积分参数Ki,作用是减小稳态误差,提高无差度(3)微分参数Kd,作用是能遇见偏差变化趋势,产生超前控制作用,减少超调量,减少调节时间。

2.正反方向判断气开气关,如何选择? P84答:所谓起开式,是指当气体的压力信号增大时,阀门开大;气关式则相反,压力增大时,阀门关小。

气动调节阀气开气关形式的选择,主要从工艺生产的安全来考虑的。

详见例题3-5气开气关调节阀的选择主要是从生产安全角度和工艺要求考虑的,当信号压力中断时应避免损坏设备和伤害操作人员。

如阀门处于开的位置时危害性小,则应选气关式反之选用气开式。

3.控制器正反方向判断 P133答:所谓作用方向,就是指输入作用后,输出的变化方向。

当输入增加时,输出也增加,则成该环节为“正环节”,反之,当输入增加时,输出减少,则称“反作用”。

具体步骤(1),判断被控对象的正/反作用那个方向,主要由工艺机理确定。

(2)确定执行器的正/反作用方向由安全工艺条件决定。

(3)确定广义对象的正/反作用方向(4)确定执行器的正/反作用方向4.串级系统方框图 P176及特点是什么?答:特点(1)减小了被控对象的等效时间常数;(2)提高了系统工作频率;(3)对负载变化有一定的自适应能力。

5.前馈反馈的区别有哪些?答:(1)控制依据:反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”,前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。

(2)控制作用发生时间方面:反馈控制器的动作总是落后于扰动作用的发生,是一种“不及时”的控制;扰动发生后,前馈控制器及时动作。

(3)控制结构方面:反馈为闭环控制,存在稳定性问题,即使闭环环节中每个系统都是稳定的,但闭环后稳定与否,还需要进一步分析;前馈属于开环控制,各环节稳定,系统必然稳定。

过程控制主要习题参考答案

过程控制主要习题参考答案

第一章思考题与习题1-2 图1.6为温度控制系统,试画出系统的框图,简述其工作原理;指出被控过程、被控参数和控制参数。

解:乙炔发生器中电石与冷水相遇产生乙炔气体并释放出热量。

当电石加入时,内部温度上升,温度检测器检测温度变化与给定值比较,偏差信号送到控制器对偏差信号进行运算,将控制作用于调节阀,调节冷水的流量,使乙炔发生器中的温度到达给定值。

系统框图如下:被控过程:乙炔发生器被控参数:乙炔发生器内温度控制参数:冷水流量1-3 常用过程控制系统可分为哪几类?答:过程控制系统主要分为三类:1. 反馈控制系统:反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的,最终达到或消除或减小偏差的目的,偏差值是控制的依据。

它是最常用、最基本的过程控制系统。

2.前馈控制系统:前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的,扰动是控制的依据。

由于没有被控量的反馈,所以是一种开环控制系统。

由于是开环系统,无法检查控制效果,故不能单独应用。

3. 前馈-反馈控制系统:前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响,而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动,能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上,提高控制系统的控制质量。

3-4 过程控制系统过渡过程的质量指标包括哪些内容?它们的定义是什么?哪些是静态指标?哪些是动态质量指标?答:1. 余差(静态偏差)e :余差是指系统过渡过程结束以后,被控参数新的稳定值y(∞)与给定值c 之差。

它是一个静态指标,对定值控制系统。

希望余差越小越好。

2. 衰减比n:衰减比是衡量过渡过程稳定性的一个动态质量指标,它等于振荡过程的第一个波的振幅与第二个波的振幅之比,即:n <1系统是不稳定的,是发散振荡;n=1,系统也是不稳定的,是等幅振荡;n >1,系统是稳定的,若n=4,系统为4:1的衰减振荡,是比较理想的。

衡量系统稳定性也可以用衰减率φ4.最大偏差A :对定值系统,最大偏差是指被控参数第一个波峰值与给定值C 之差,它衡量被控参数偏离给定值的程度。

过程控制系统第2章 思考题与习题

过程控制系统第2章 思考题与习题

第2章 思考题与习题1.基本练习题(1)简述过程参数检测在过程控制中的重要意义以及传感器的基本构成。

答:1)过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、成分等工艺参数进行控制,使其保持为定值或按一定规律变化,以确保产品质量的生产安全,并使生产过程按最优化目标进行。

要想对过程参数实行有效的控制,首先要对他们进行有效的检测,而如何实现有效的检测,则是有检测仪表来完成。

检测仪表是过程控制系统的重要组成部分,系统的控制精度首先取决与检测仪表的精度。

检测仪表的基本特性和各项性能指标又是衡量检测精度的基本要素。

2)传感器的基本构成:通常是由敏感元件、转换元件、电源及信号调理/转换电路组成。

(2)真值是如何定义的?误差有哪些表现形式?各自的意义是什么?仪表的精度与哪种误差直接有关?答:1)真值指被测物理量的真实(或客观)取值。

2)误差的各表现形式和意义为:最大绝对误差:绝对误差是指仪表的实测示值x 与真值a x 的差值,记为Δ,如式(2-1)所示:a Δx x =- (2-1)相对误差:相对误差一般用百分数给出,记为δ,如式(2-2)所示:aΔδ100%x =⨯(2-2) 引用误差:引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法。

它是相对仪表满量程的一种误差,一般也用百分数表示,记为γ,如式(2-3)所示:max minΔγ100%x x =⨯- (2-3)式中,maxx 仪表测量范围的上限值;minx 仪表测量范围的下限值。

基本误差:基本误差是指仪表在国家规定的标准条件下使用时所出现的误差。

附加误差 附加误差是指仪表的使用条件偏离了规定的标准条件所出现的误差。

3) 仪表的精度与最大引用误差直接有关。

(3)某台测温仪表测量的上下限为500℃~1000℃,它的最大绝对误差为±2℃,试确定该仪表的精度等级;答:根据题意可知:最大绝对误差为±2℃则精度等级%4.0%1005002±=⨯±=δ所以仪表精度等级为0.4级(4)某台测温仪表测量的上下限为100℃~1000℃,工艺要求该仪表指示值的误差不得超过±2℃,应选精度等级为多少的仪表才能满足工艺要求?答:由题可得:仪表精度等级至少为0.001级。

《过程控制系统》思考题答案

《过程控制系统》思考题答案

《过程控制系统》思考题1.什么叫串级控制系统?绘制其结构方框图。

串级控制系统是由两个控制器的串接组成,一个控制器的输出做为另一个控制器的设定值,两个控制器有各自独立的测量输入,有一个控制器的给定由外部设定。

2.与单回路控制系统相比,串级控制系统有哪些主要特点?多了一个副回路,形成双闭环。

特点:主控制器输出改变副控制器的设定值,故副回路构成的是随动系统,设定值是变化的。

在串级控制系统中,由于引入了一个副回路,不仅能及早克服进入副回路的扰动,而且又能改善过程特性。

副调节器具有“粗调”的作用,主调节器具有“细调”的作用,从而使其控制品质得到进一步提高。

3.为什么说串级控制系统由于存在一个副回路而具有较强的抑制扰动的能力?①副回路的快速作用,对于进入副回路的干扰快速地克服,减小了干扰对主变量的影响;②引入副回路,改善了副对象的特性(减小副对象的相位滞后),提高了主回路的响应速度,提高了干扰的抑制能力;③副回路可以按照主回路的要求对副变量进行精确控制;④串级系统提高了控制系统的鲁棒性。

4.串级控制系统在副参数的选择和副回路的设计中应遵循哪些主要原则?①将主要干扰包括在副回路;②副回路尽量包含多的干扰;③为保证副回路的快速响应,副对象的滞后不能太长;④为提高系统的鲁棒性,将具有非线性时变部分包含于副对象中;⑤需要对流量实现精确的跟踪时,将流量选为副对象。

5.串级控制系统通常可用在哪些场合?* 应用于容量滞后较大的过程* 应用于纯时延较大的过程* 应用于扰动变化激烈而且幅度大的过程* 应用于参数互相关联的过程* 应用于非线性过程6.前馈控制与反馈控制各有什么特点?绘制前馈控制系统结构方框图。

前馈:基于扰动来消除扰动对被控量的影响;♦动作“及时” ;♦只要系统中各环节是稳定的,则控制系统必然稳定;♦具有指定性补偿的局限性;♦ 控制规律取决于被控对象的特性。

♦ 反馈:基于偏差来消除偏差; ♦ “不及时”的控制 ; ♦ 存在稳定性问题;♦ 对各种扰动均有校正作用;♦ 控制规律通常是P 、PI 、PD 或PID 等典型规律。

过程控制仪表及系统-习题与思考题-解答

过程控制仪表及系统-习题与思考题-解答
1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些?各自的定义是什么? 解答: 单项性能指标主要有:衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时
间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比:等于两个相邻的同向波峰值之比n; 过渡过程的最大动态偏差:对于定值控制系统,是指被控参数偏离设定值
的最大值A; 超调量:第一个波峰值 与最终稳态值y( )之比的百分数 ;
残余偏差C: 过渡过程结束后,被控参数所达到的新稳态值y( )与设定 值之间的偏差C称为残余偏差,简称残差;
调节时间:从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间; 振荡频率:过渡过程中相邻两同向波峰(或波谷)之间的时间间隔叫振荡 周期或工作周期,其倒数称为振荡频率; 峰值时间:过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。
2-3 某压力表的测量范围为0~10MPa,精度等级为1.0级。试问此压力表允许的 最大绝对误差是多少?若用标准压力计来校验该压力表,在校验点为5MPa时,
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标准压力计上读数为5.08MPa,试问被校压力表在这一点上是否符合1级精度, 为什么?
解答:
1)基本误差 = 最大绝对误差∆max=0.01×10=0.1MPa 2)校验点为5 MPa时的基本误差:
测量液位、料位和两种不同液体的分界面。
2-28 超声波液位计适用于什么场合? 解答:P60 适合于强腐蚀性、高压、有毒、高粘性液体的测量。
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第3章 习题与思考题
3-1 什么是控制器的控制规律?控制器有哪些基本控制规律? 解答: 1)控制规律:是指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系。 2)基本控制规律:位式控制、比例控制、比例积分控制、比例微分控制和
比例积分微分控制。
3-2 双位控制规律是怎样的?有何优缺点? 解答: 1)双位控制的输出规律是根据输入偏差的正负,控制器的输出为最大或最

过程控制与自动化仪表第三版课后答案

过程控制与自动化仪表第三版课后答案

第1章思考题与习题1.基本练习题(1)简述过程控制的特点。

答:1.控制对象复杂、控制要求多样2.控制方案丰富3.控制多属慢过程参数控制4.定值控制是过程控制的一种主要控制形式5.过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成(2)什么是过程控制系统?试用方框图表示其一般组成。

答:过程控制系统:一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。

过程控制系统的一般性框图如图1-1所示:f(t)r(t)e(t)u(t)q(t)y(t)_控制器执行器被控过程z(t)检测变送装置图1-1过程控制系统的一般性框图(3)单元组合式仪表的统一信号是如何规定的?答:各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。

1)模拟仪表的信号:气动0.02~0.1MPa;电动Ⅲ型:4~20mADC或1~5V DC。

2)数字式仪表的信号:无统一标准。

(4)试将图1-2加热炉控制系统流程图用方框图表示。

答:加热炉控制系统流程图的方框图如图1-3所示:烟气引风机热油入口ACAT热油出口火嘴PTTTTC PC燃油图1-2加热炉过程控制系统流程干扰2干扰1给定值_TC_PC阀管道燃油压力加热炉热油出口温度PTTT图1-3加热炉过程控制系统流程方框图(5)过程控制系统的单项性能指标有哪些?各自是如何定义的?答:1)单项性能指标主要有:衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。

2)各自定义为:衰减比:等于两个相邻的同向波峰值之比n;超调量:第一个波峰值y与最终稳态值y(∞)之比的百分数:1σ=y1⨯100% y(∞)最大动态偏差A:在设定值阶跃响应中,系统过渡过程的第一个峰值超出稳态值的幅度;静差,也称残余偏差C:过渡过程结束后,被控参数所达到的新稳态值y(∞)与设定值之间的偏差C称为残余偏差,简称残差;调节时间t:系统从受干扰开始到被控量进入新的稳态值的±5%(±2%)范围内所s需要的时间;振荡频率ω:过渡过程中相邻两同向波峰(或波谷)之间的时间间隔叫振荡周期或n工作周期,其倒数称为振荡频率;上升时间t:系统从干扰开始到被控量达到最大值时所需时间;p峰值时间t:过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。

过程控制系统第3章思考题与习题

过程控制系统第3章思考题与习题

第3章思考题与习题1.基本练习题(1)在过程控制中,哪些仪表是属于过程控制仪表?在过程控制系统中,大多数调节器是电动的,而执行器多数是气动的,这是为什么?气动单元组合仪表与电动单元组合仪表各单元之间的标准统一信号又是如何规定的?答:1)在过程控制中,过程控制仪表有:调节器、电/气转换器、执行器、安全栅等。

2)调节器选电动的因为电源的问题容易解决,作用距离长,一般情况下不受限制;调节精度高,还可以实现微机化。

执行器多数是气动的,因为执行器直接与控制介质接触,常常在高温、高压、深冷、高粘度、易结晶、闪蒸、汽蚀、易爆等恶劣条件下工作,选气动的执行器就没有电压电流信号,不会产生火花,这样可以保证安全生产和避免严重事故的发生。

3)气动仪表的输入输出模拟信号统一使用0.02~0.1MPa的模拟气压信号。

电动仪表的输入输出模拟信号有直流电流、直流电压、交流电流和交流电压四种。

各国都以直流电流和直流电压作为统一标准信号。

过程控制系统的模拟直流电流信号为4~20mADC,负载250 Q ;模拟直流电压信号为1~5V DCo(2)某比例积分调节器的输入、输出范围均为4-20mADC,若设5 = 100%、7; = 2min , 稳态时其输出为6mA;若在某一时刻输入阶跃增加1mA,试求经过4min后调节器的输出。

答:由比例积分公式(3-1)所示:y = l e+lfedt• Tj 丿稳态时:yb=6mA,(3)简述DDZ-III型全刻度指示调节器的基本组成、工作状态以及开关S广丄的作用。

(3-1)依题意:p = —= 100%,Kj,即Ap =1, e=l;4min 后:=9mA答:1)调节器由控制单元和指示单元组成。

控制单元包括输入电路、PD与PI电路、输出电路、软手动与硬手动操作电路;指示单元包括输入信号指示电路和给定信号指示电路。

2)工作状态:自动、软手动、硬手动三种。

3) 6~亠为自动、软手动、硬手动联动切换开关。

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1、列举4种以上热工参数答:温度、压力、流量、液位、成分、物性2、单回路控制系统方框图(构成)3、工业生产对过程控制的要求(简答)答:安全性:确保生产过程中人身与设备安全,保护或减少生产过程对环境的影响。

稳定性:具有抑制外部干扰、保持生产过程长期稳定运行的能力。

经济性:实现效益最大化或成本最小化。

4、过程控制系统的组成 (广义和常规定义)答: 广义对象:检测元件、变送器、执行器和被控对象5.控变量/受控变量/过程变量(Controlled Variable - CV , Process Variable - PV )、设定值/给定值 (Setpoint - SP, Setpoint Value - SV )、操纵变量/操作变(ManipulatedVariable, MV)扰动/扰动变量 (DisturbanceVariable ,DV)控制器G c (s )执行器G v (s)控制通道G p (s)测量变送G m (s )设定值y sp 偏差 e +_控制变量u 操纵变量q 被控变量y 测量值y m 扰动 D 干扰通道G D (s )++被控对象测量/测量信号 (Measurement )控制/控制信号/控制变量(Control Variable )6、干扰和扰动的概念答:干扰(扰动):除操纵变量以外,作用于对象并能引起被控变量变化的因素,称为干扰或扰动。

7、过程控制系统按结构如何分类(画出结构图)答:反馈控制系统前馈控制系统前馈-反馈控制系统7、按设定值如何分类答:定值控制系统:设定值固定不变或在规定的小范围内变化随动控制系统:设定值随时间任意变化程序控制系统:设定值按预定的时间程序变化,也称为顺序控制系统8、过程控制单项性能指标有哪些?分别表征什么特性(会算)答:最大偏差和超调量(准确性指标)、衰减比(稳定性指标)、余差(准确性指标)、过渡时间(快速性指标)、振荡周期或频率(快速性指标)9、数学模型要素答:输出量和输入量10、有自衡过程和无自衡过程(含传递函数)答:当原来处于平衡状态的过程出现干扰时,其输出量在无人或无控制装置的干预下,能够自动恢复到原来或新的平衡状态,则称该过程具有自衡特性,否则,该过程则被认为无自衡特性。

11、被控过程数学模型的建立方法答:机理法、实验法、混合法(机理法与实验法相结合)。

12、过程一阶环节、二阶环节的传递函数 答:一阶: 二阶: 01220)()()(a s a s a b s U s Y s G ++==1)()()(+==Ts K s U s Y s G13、阶跃响应曲线法的测试对象与注意事项答:对象:处于开环、稳态的被控对象注意:1、测试前,被控过程应处于相对稳定的工作状态2、输入的阶跃变化量不能过大,一般取正常输入信号最大幅值的5%~15%之间,一般取10%。

3、完成一次实验测试后,应使被控过程恢复原来工况并稳定一段时间,再做第二次实验测试4、在相同条件下应重复多次实验5、分别作阶跃输入信号为正、反方向变化的实验对比,以反映非线性因素对过程的影响14、一阶惯性环节的K 、T 、tao 的实验确定法 答:先由阶跃响应曲线定出y 无穷,根据 确定K 的值。

再在阶跃响应曲线的起点t=0处做切线,该切线与y 无穷的交点所对应的时间即为T 。

16、过程干扰通道中Kf ,Tf ,和τf 对系统的影响答:1、干扰通道静态放大系数Kf 越大,则系统的稳态误差越大,这表示在相同的阶跃扰动作用下,将使被控参数偏离给定值越大,显著的降低了控制质量;若Kf 很小,这时即使扰动量较大,其影响也较小。

2、干扰通道时间常数Tf 越大,个数越多,干扰对被控参数的影响就越小,系统的控制质量就越高。

3、干扰通道中存在纯滞后τf ,则干扰对被控参数的影响推迟了时间τf ,因而控制作用也推迟了时间τf ,使整个过渡过程曲线推迟的时间为τf 。

16+、过程控制通道中K 、T 、tao 对系统的影响。

在相同衰减K 0越大,则表明控制参数对被控参数的影响越大,克服干扰影响更为有效。

比情况下,K 0K p =常数,当K 0越大时,K p 则越小,而K p 小则比例度δ大。

在调节器参数整定时,δ大比较容易调整,反之则不易调整。

控制通道时间常数T 0的大小反映了控制作用的强弱,反映了调节器的校正作用克服扰动对被控参数影响的快慢。

控制通道的纯滞后会使系统的动态偏差增大,超调量增加,最终导致控制质量下降。

17、说明图中过程控制仪表类型和作用(方框图)答:1、液位控制、液位指示,2、温度控制3、压力控制18、控制通道Ko 对控制质量的影响答:从控制的有效性及调节器参数易调整性来考虑,希望控制通道放大倍数K0越大越好。

0)(x y K ∞=但是,如果K0过大,会引起控制通道过于灵敏,使控制系统不稳定。

19、控制通道T 对控制质量的影响答:T 越大,系统的控制质量越差,太小则稳定性下降,系统质量也变差。

大小应该适中。

20、控制通道滞后有哪些?有什么影响?答:纯滞后τ0和容量滞后τc 。

1、控制通道的纯滞后会使系统的动态偏差增大,超调量增加,最终导致控制质量下降。

2、控制通道的容量滞后τc 同样会造成控制作用不及时,使控制质量下降。

若引入微分作用,可克服τc 对控制质量的影响。

21、控制通道时间常数匹配的原则答:时间常数相差越大,临界稳定增益越大,系统开环增益就允许增大得越多,因而对系统的控制质量就越有利。

所以,选择控制参数时,应将时间常数尽量错开 。

22、放大倍数 Km 的影响答:Km 与变送器的量程有关,量程小则Km 。

作为广义对象的一部分, Km 本身不影响控制系统的性能指标。

然而.当变送器精度等级一定时,量程小,有利于减小显示误差。

23、时间常数Tm 的影响,补偿方法答:若Tm 较大,则会使被控参数的测量值与实际值之间产生较大的动态误差,从而对系统的控制质量产生不利的影响。

补偿:测量通道时间常数选控制通道的0.1倍,也可在变送器的输出端串联一微分环节。

24、滞后时间τm 的影响答:会使系统的动态偏差增大,超调量增加,最终导致控制质量下降。

25、τm 的产生的原因,补偿方法答:产生原因:1、检测仪表本身不能连续输出。

2、安装位置不合适补偿方法:加一个环节,使其的传递函数为 26、按使用的能源形式分类答:气动、电动、液动27、执行器构成答:执行机构、调节机构28、调节机构的结构答:主要构成:阀体、阀座、阀心、和阀杆或转轴29、气开、气关阀的选择依据答:⑴ 首先要从生产安全出发。

⑵ 从保证产品质量出发。

⑶ 从降低原料、成品、动力损耗来考虑。

⑷ 从介质的特点考虑。

30、调节阀流量特性有几种,分别是哪几种?答:1、直线特性 2、等百分百特性 3、快开特性 4、抛物线特性31、阀门定位器在什么情况下用?分类答:当调节阀上的压降过大,因填料压得过紧使阀杆存在较大的摩擦力以及流体黏度较大时,都能产生附加的力来阻碍阀芯的运动,这时调节阀的开度将与调节器的要求不符,这时就可以在调节阀上附设阀门定位器。

分类:电气阀门定位器、气动阀门定位器、智能阀门定位器32、 什么是比例度?有什么意义?)1)(()(s m B m e s G s G τ--=答:比例度—调节器输入的相对变化量与输出的相对变化量之比的百分数。

其表达式为物理意义:δ代表使调节阀开度改变100% 即从全关到全开时所需要的被控参数的变化范围。

只有当被控参数处在这个范围以内,调节阀的开度变化才与偏差成比例。

超出这个范围,调节阀处于全开或全关状态,此时,调节器就失去了控制作用。

33、PI 调节器引入I ,则比例度可以?为什么,适用场合。

答:比例度要适当加大,为了保持控制系统原来的衰减率。

PI 调节器适用于对象纯滞后不大,时间常数也不大,而又不允许被控参数有静差的场合。

34、PD 调节器引入D ,则比例度可以?为什么,适用场合答:比例度要适当的降低,为了提高系统的稳定性。

只能应用于被控参数变化非常平稳的过程35、静态放大系数正负号的规定答:⑴ 调节器放大系数Kp 的正负号正作用方式:y ↑→u ↑,Kp 为“-”; 反作用方式: y ↑→ u ↓, Kp 为“+”。

⑵ 调节阀放大系数的正负号气开式调节阀Kv 为“+”;气关式调节阀Kv 为“-”。

⑶ 被控过程放大系数的正负号正作用μ↑→y ↑,被控过程的静态放大系数Ko 为“+”;反作用μ↑→y ↓ ,被控过程的Ko 为“-”。

⑷ 变送器的放大系数Km 为正号36、确定调节器正、反作用的顺序/方法答:根据生产工艺安全等原则确定调节阀的气开、气关形式;按被控过程特性,确定其正、反作用;根据组成系统的开环传递函数各环节的静态放大系数极性相乘必须为正的原则,确定调节器的正、反作用方式。

37、参数整定的方法有哪些?涵盖哪些内容?整定什么内容?答:理论计算整定法、工程整定法、最优积分准则整定的任务:根据被控过程的特性,确定PID 调节器的比例度、积分时间以及微分时间的大小。

38、工程整定方法有哪些?答:临界比例度法、衰减曲线法、反映曲线法、现场试验整定法39、哪些情况容易引起振荡?有什么区别?答:δ过小、Ti 过小、Td 过大都会引起振荡。

Ti 过小引起的振荡周期较长;δ过小引起的振荡周期较短;Td 过大引起的振荡周期最短。

40、在带夹套的化学反应釜中,三个热容积分别是什么?影响反应温度的干扰有哪些?应该采用哪种控制方案?答:热容积:夹套中的冷却水、釜壁、釜内物料干扰:1、进料方面有进料流量、温度和化学变化2、冷却水方面有水的入口温度和阀前压力41、串级控制的思想是什么呢,与单回路控制系统有什么明显特征区别?答:基本思想:将两个调节器串联在一起工作,各自完成不同任务的系统结构%100)/()/(min max min max ⨯--=u u u x x e δ)(y r K u p -=区别:在结构上增加了一个变送器和一个调节器,形成了两个闭合回路,一个内环一个外环(补全)42、串级控制中内环、外环的分工或作用。

答:内环,在控制过程中起着“粗调”的作用;外环,用来完成“细调”的任务43、串级控制系统副环的引入,对系统有何影响?答:1. 改善对象的动态特性,提高系统的工作频率2. 具有较强的抗干扰能力,能迅速克服二次干扰3. 对负荷变化具有一定的自适应能力44、串级控制适用的场合有哪些?答:1.容量滞后较大的被控对象2.干扰变化频繁且幅度大的过程3.纯滞后时间比较长的被控对象4.当被控参数的给定值需要根据工艺情况经常改变时5.被控对象有非线性,而负荷变化又较大时45、串级控制参数如何选择?答:⑴选择可控性良好的参数作为控制参数。

⑵所选择的控制参数必须使控制通道有足够大的放大系数,并应保证大于主要扰动通道的放大系数,以对主要扰动进行有效控制并提高控制质量。

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