过程控制习题答案

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过程控制课后题答案讲解

过程控制课后题答案讲解

1.4 A、B两种物料进入反应器进行反应,通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度不变。

试画出该温度控制系统的方块图,并指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量的干扰是什么?反应器温度控制系统(1)该温度控制系统的方块图反应器温度控制系统方块图(2)被控对象:反应器;被控变量:反应器内的温度;控制变量:冷却水流量。

可能影响被控变量的干扰因素主要有A、B两种物料的温度、进料量,冷却水的压力、温度,环境温度的高低等。

1.5 锅炉是化工、炼油等企业中常见的主要设备。

汽包水位是影响蒸汽质量及锅炉安全的一个十分重要的参数。

水位过高,会使蒸汽带液。

降低了蒸汽的质量和产量,甚至会损坏后续设备。

而水位过低,轻则影响汽液平衡,重则烧干锅炉甚至引起爆炸。

因此,必须对汽包水位进行严格的控制。

图1-16是一类简单锅炉汽包水位控制示意图,要求:(1)画出该控制系统方块图;(2)指出该系统中被控对象、被控变量、操纵变量、扰动变量各是什么?(3)当蒸汽负荷忽然增加,该系统如何实现自动控制?(1)(2)被控对象:锅炉汽包。

被控变量:锅炉汽包水位。

操纵变量:锅炉给水量。

扰动量:冷水温度、压力、蒸汽压力、流量,燃烧状况等。

(3)当蒸汽负荷突然增加,会导致汽包水位下降,液位变送器检测到液位h 下降信号并与设定水位h0进行比较,将偏差信号传给控制器,控制器使执行器动作,增大阀门开度,使冷却水流量增加,从而降低加热室燃烧程度,进一步使得汽包液位升高。

2.4 P17-P18,精度等级为0.22.11 用热电偶测温时,为什么要进行冷端温度补偿?其冷端温度补偿的方法有哪几种? 解:(1)热电偶的热电势只有当T0(或t0)恒定是才是被测温度T (或t )的单值函数。

热电偶标准分度表是以T0=0℃为参考温度条件下测试制定的,只有保持T0=0℃,才能直接应用分度表或分度曲线。

若T0≠0℃,则应进行冷端补偿和处理。

(2)冷端温度补偿的方法有:延长导线法,0℃恒温法,冷端温度修正法,冷端温度自动补偿法等。

过程控制课后习题答案

过程控制课后习题答案

过程控制课后习题答案
1.试写出可用于控制三台电机的过程控制图:
答案:
2.试给出控制酒精灯火程序的过程控制图:
答案:
3.试给出用于检测温度的过程控制图:
答案:
4.试给出控制信号延时的过程控制图:
答案:
5.试给出用于控制自动给水机的过程控制图:
答案:
6.试分析控制温度过程所涉及的控制逻辑:
答案:
当输入变量(温度)超过一定上限时,启动冷却过程;当输入变量(温度)低于一定下限时,启动加热过程;当输入变量(温度)在上下限之间时,保持恒定温度。

7.试给出控制地热泵的过程控制图:
答案:
8.试给出控制回路调节的过程控制图:
答案:
9.试给出控制蒸发器运行的过程控制图:答案:
10.试给出控制风机的过程控制图:。

过程控制工程第三版习题答案

过程控制工程第三版习题答案
由定义可知,发生积分饱和的前提是控制器具有积分功能,控制器的饱和输出极限值要比热先机榣信号范围大。
后 果:系统控制效果差,产品质量无法保证,可能对人或者设备构成威胁。
01
03
02
习题3-3
习题3-4
见表3-3
A
B
C
作无量纲阶跃响应:
取:
设阶跃相应传递函数为:
习题3-5——两点法
得: 参考仿真实验,对比:K=0.6,KI= 20; K=1.4,KI= 20;
式中Km为增益, Tm为时间常数,
τm为滞后时间。
测量变送环节的非线性会影响这些参数,为了便于处理,一般采用线性化处理得到以上动态特性。
习题2-6 测量变送环节如下:
热平衡方程:
1
控制通道静态增益:
2
为平衡点流量。
3
习题2-7: 控制阀流量特性选择
被控对象的动态特性变化 对控制阀流量特性选择的考虑
01
拉氏变换得: 时间常数为:T=0.01 注意:这里在假设液位升高,那么
2、根据流量压力平衡方程有:
02
习题2-9
单位化: t=[0,10,20,40,60,80,100,150,200,300,400,500] y =[0, 0.09596, 0.18182,0.33333, 0.45455, 0.55556,0.63636,0.78788,0.86869, 0.9596,0.9899,1], 假设液位的测量范围为0---1000.
比例度的积分都要改变,副控制器的输出是改变阀门,比例度要增加,而积分时间要减小。口径变大相当于控制通道放大倍数增加,此时若比例度和积分不变则控制系统的开环放大倍数增加,系统余差变小,但是系统会变得不稳定。对于一个不稳定系统谈余差是没有意义的。因此,首先要保持系统稳定性,那么要减小控制器放大倍数,即增大比例度。此时余差肯定会变大,因此要加强积分作用,即减小积分时间,喷水消除余差。

过程控制习题集

过程控制习题集

过程控制习题集一、判断题1.过程控制系统中,需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。

()2.扰动量是作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。

()答案:扰动量是除操纵变量外作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。

3.由调节器输出至被调参数间的所有环节称为干扰通道。

()答案:由调节器输出至被调参数间的所有环节称为调节通道。

4.过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。

()5.由控制阀操纵,能使被控变量恢复到设定值的物料量或能量即为操纵变量。

()6.按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。

()7.在闭环控制系统中,按照设定值的情况不同,可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。

()答案:在闭环控制系统中,按照设定值的情况不同,可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

8.在一个定值控制系统中,被控变量不随时间变化的平衡状态,也即被控变量变化率等于零的状态,称为系统的动态。

()答案:在一个定值控制系统中,被控变量不随时间变化的平衡状态,也即被控变量变化率等于零的状态,称为系统的静态,静态是一种相对静止状态。

9.对一个系统总是希望能够做到余差小,最大偏差小,调节时间短,回复快。

()10.时间常数越小,被控变量的变化越慢,达到新的稳态值所需的时间也越长。

()答案:时间常数越大,被控变量的变化越慢,达到新的稳态值所需的时间也越长。

11.时间常数指当对象受到阶跃输入作用后,被控变量达到新稳态值的63.2 %所需要的时间。

()12.对干扰通道时间常数越小越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易。

()答案:时间常数越大越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易。

13.放大倍数K取决于稳态下的数值,是反映静态特性的参数。

()14.对象特性放大系数K m是动特性,时间常数Tm和滞后时间T m是测量元件和变送器的静态特性。

()答案:对象特性放大系数K m是静特性,时间常数Tm和滞后时间T m是测量元件和变送器的动特性。

过程控制系统习题解答

过程控制系统习题解答

《过程控制系统》习题解答1-1 试简述过程控制的发展概况及各个阶段的主要特点。

答:第一个阶段50年代前后:实现了仪表化和局部自动化,其特点:1、过程检测控制仪表采用基地式仪表和部分单元组合式仪表2、过程控制系统结构大多数是单输入、单输出系统3、被控参数主要是温度、压力、流量和液位四种参数4、控制的目的是保持这些过程参数的稳定,消除或减少主要扰动对生产过程的影响5、过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论,主要解决单输入、单输出的定值控制系统的分析和综合问题第二个阶段60年代来:大量采用气动和电动单元组合仪表,其特点:1、过程控制仪表开始将各个单元划分为更小的功能,适应比较复杂的模拟和逻辑规律相结合的控制系统2、计算机系统开始运用于过程控制3、过程控制系统方面为了特殊的工艺要求,相继开发和应用了各种复杂的过程控制系统(串级控制、比值控制、均匀控制、前馈控制、选择性控制)4、在过程控制理论方面,现代控制理论的得到了应用第三个阶段70年代以来:现代过程控制的新阶段——计算机时代,其特点:1、对全工厂或整个工艺流程的集中控制、应用计算系统进行多参数综合控制2、自动化技术工具方面有了新发展,以微处理器为核心的智能单元组合仪表和开发和广泛应用3、在线成分检测与数据处理的测量变送器的应用4、集散控制系统的广泛应用第四个阶段80年代以后:飞跃的发展,其特点:1、现代控制理论的应用大大促进了过程控制的发展2、过程控制的结构已称为具有高度自动化的集中、远动控制中心3、过程控制的概念更大的发展,包括先进的管理系统、调度和优化等。

1-2 与其它自动控制相比,过程控制有哪些优点为什么说过程控制的控制过程多属慢过程过程控制的特点是与其它自动控制系统相比较而言的。

一、连续生产过程的自动控制连续控制指连续生产过程的自动控制,其被控量需定量控制,而且应是连续可调的。

若控制动作在时间上是离散的(如采用控制系统等),但是其被控量需定量控制,也归入过程控制。

(完整版)过程控制习题与答案

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(完整版)过程控制习题与答案第1章绪论思考题与习题1-1 过程控制有哪些主要特点?为什么说过程控制多属慢过程参数控制?解答: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1-2 什么是过程控制系统?典型过程控制系统由哪⼏部分组成?解答: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。

组成:控制器,被控对象,执⾏机构,检测变送装置。

1-3简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动(⼲扰)量、设定(给定)值和偏差的含义?解答:被控对象⾃动控制系统中,⼯艺参数需要控制的⽣产过程、设备或机器等。

被控变量被控对象内要求保持设定数值的⼯艺参数。

操纵变量受控制器操纵的,⽤以克服扰动的影响,使被控变量保持设定值的物料量或能量。

扰动量除操纵变量外,作⽤于被控对象并引起被控变量变化的因素。

设定值被控变量的预定值。

偏差被控变量的设定值与实际值之差。

1-4按照设定值的不同形式, 过程控制系统可分为哪⼏类?解答:按照设定值的不同形式⼜可分为:1.定值控制系统定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统.定值控制系统的作⽤是克服扰动对被控变量的影响,使被控变量最终回到设定值或其附近.以后⽆特殊说明控制系统均指定值控制系统⽽⾔.2.随动控制系统随动控制系统的设定值是不断变化的.随动控制系统的作⽤是使被控变量能够尽快地,准确⽆误地跟踪设定值的变化⽽变化3.程序控制系统程序控制系统的设定值也是变化的,但它是⼀个已知的时间函数,即设定值按⼀定的时间程序变化。

1-5 什么是定值控制系统?解答:在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的就是扰动信号。

1-6 什么是被控对象的静态特性?什么是被控对象的动态特性?为什么说研究控制系统的动态⽐其静态更有意义?解答:被控对象的静态特性:稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。

过程控制习题课

过程控制习题课

测量变送器和执行器与控制器(续)
题4:PID控制器的时间域算式中有一偏置u0,而在复频域(即在传递函数形式) 算式中却没有这一项,这是为什么?u0的物理含义是什么?u0的具体取值是怎样 取得的? 答案:传递函数表达的是系统在稳定点附近变化时的情况,平衡点的情况不考 虑。u0表示系统初始输出值。 题5 增大测量变送环节的时间常数Tm,对实际被控变量的控制质量有何影响?对 指示记录曲线又有何影响?两者是否一致,为什么? ①给控制质量带来不利的影响,变送环节的时间常数增加(控制器参数不变的 情况下)使得控制器不能够及时的得到被控参数的实际值,造成实际参数波动 过大。 ②从记录仪上的记录曲线来看,由于检测的响应速度慢,则曲线波动不大,表 面的现象是控制效果还不错。实际不然,理由同上。
加热蒸汽
P
再 沸 器
精馏塔提馏段温度控制系统 如图所示,图中,Pv为调节 阀阀前压力。 (1)为保证再沸器的安全, 蒸汽调节阀应选用气关阀还 是气开阀?为什么? (2)确定调节器TC、PC的 正反作用,并画出该系统完 整的方框图(尽可能在图上 表明相应的信号)。
控制器的“正反作用”选择(续)
如图为贮槽液位控制系统,为安全起见,贮槽内液体严格禁止溢出,试在 下述两种情况下,分别确定执行器的气开、气关型式及控制器的正、反作用。 (1)选择流入量Qi为操纵变量; (2)选择流出量Qo为操纵变量。
h1 h2 Q12 R12
Q2
R2
将流量方程代入物料平衡方程, 即得到过程状态方程
过程动态特性及建模(续)
dh1 C1 Q1 Q2 Q12 , dt dh2 C2 Q12 Q3 dt h h Q2 1 , Q3 2 , R2 R3
h1 h2 Q12 R12

过程控制作业答案

过程控制作业答案

第一章 概述1.1 过程控制系统由哪些根本单元构成?画出其根本框图。

控制器、执行机构、被控过程、检测与传动装置、报警,保护,连锁等部件1.2 按设定值的不同情况,自动控制系统有哪三类? 定值控制系统、随机控制系统、程序控制系统1.3 简述控制系统的过渡过程单项品质指标,它们分别表征过程控制系统的什么性能?a.衰减比和衰减率:稳定性指标;b.最大动态偏差和超调量:动态准确性指标;c.余差:稳态准确性指标;d.调节时间和振荡频率:反响控制快速性指标。

第二章 过程控制系统建模方法习题2.10某水槽如下图。

其中F 为槽的截面积,R1,R2和R3均为线性水阻,Q1为流入量,Q2和Q3为流出量。

要求:(1) 写出以水位H 为输出量,Q1为输入量的对象动态方程;(2) 写出对象的传递函数G(s),并指出其增益K 和时间常数T 的数值。

〔1〕物料平衡方程为123d ()d HQ Q Q Ft-+= 增量关系式为 123d d HQ Q Q Ft∆∆-∆-∆= 而22h Q R ∆∆=, 33h Q R ∆∆=, 代入增量关系式,那么有23123()d d R R hh F Q t R R +∆∆+=∆ 〔2〕两边拉氏变换有:23123()()()R R FsH s H s Q s R R ++=故传函为:232323123()()()11R R R R H s KG s R R Q s Ts F s R R +===+++K=2323R R R R +, T=2323R R F R R +第三章 过程控制系统设计1. 有一蒸汽加热设备利用蒸汽将物料加热,并用搅拌器不停地搅拌物料,到物料到达所需温度后排出。

试问:(1) 影响物料出口温度的主要因素有哪些?(2) 如果要设计一温度控制系统,你认为被控变量与操纵变量应选谁?为什么?(3) 如果物料在温度过低时会凝结,据此情况应如何选择控制阀的开、闭形式及控制器的正反作用?解:〔1〕物料进料量,搅拌器的搅拌速度,蒸汽流量〔2〕被控变量:物料出口温度。

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第一章单回路控制系统1.1 何谓控制通道?何谓干扰通道?它们的特性对控制系统质量有什么影响?控制通道——是指操纵变量与被控变量之间的信号联系;干扰通道——是指干扰作用与被控变量之间的信号联系。

(1)控制通道特性对系统控制质量的影响:(从K、T、τ三方面)控制通道静态放大倍数越大,系统灵敏度越高,余差越小。

但随着静态放大倍数的增大,系统的稳定性变差。

控制通道时间常数越大,经过的容量数越多,系统的工作频率越低,控制越不及时,过渡过程时间越长,系统的质量越低,但也不是越小越好,太小会使系统的稳定性下降,因此应该适当小一些。

控制通道纯滞后的存在不仅使系统控制不及时,使动态偏差增大,而且还还会使系统的稳定性降低。

(2)干扰通道特性对系统控制质量的影响:(从K、T、τ三方面)干扰通道放大倍数越大,系统的余差也越大,即控制质量越差。

干扰通道时间常数越大,阶数越高,或者说干扰进入系统的位置越远离被控变量测量点而靠近控制阀,干扰对被控变量的影响越小,系统的质量则越高。

干扰通道有无纯滞后对质量无影响,不同的只是干扰对被控变量的影响向后推迟一个纯滞后时间τ0。

1.2 如何选择操纵变量?1)考虑工艺的合理性和可实现性;2)控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数;3)控制通道时间常数应适当小些为好,但不易过小,一般要求小于干扰通道时间常数。

干扰动通道时间常数越大越好,阶数越高越好。

4)控制通道纯滞后越小越好。

1.3 控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响?对控制系统的动态质量有何影响?比例度δ越小,系统灵敏度越高,余差越小。

随着δ减小,系统的稳定性下降。

1.5图1-42为一蒸汽加热设备,利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。

试问:影响物料出口温度的主要因素有哪些?如果要设计一温度控制系统,你认为被控变量与操纵变量应选谁?为什么?如果物料在温度过低时会凝结,应如何选择控制阀的开闭形式及控制器的正反作用?答:影响物料出口温度的因素主要有蒸汽的流量和温度、搅拌器的搅拌速度、物料的流量和入口温度。

被控变量应选择物料的出口温度,操纵变量应选择蒸汽流量。

物料的出口温度是工艺要求的直接质量指标,测试技术成熟、成本低,应当选作被控变量。

可选作操纵变量的因数有两个:蒸汽流量、物料流量。

后者工艺不合理,因而只能选蒸汽流量作为操纵变量。

控制阀应选择气关阀,控制器选择正作用。

1.6 图1-43为热交换器出口温度控制系统,要求确定在下面不同情况下控制阀的开闭形式及控制器的正反作用:被加热物料在温度过高时会发生分解、自聚;被加热物料在温度过低时会发生凝结;如果操纵变量为冷却水流量,该地区最低温度在0℃以下,如何防止热交换器被冻坏。

答:控制阀选气开阀,选反作用控制器。

控制阀选气关阀,选正作用控制器。

控制阀选气关阀,选反作用控制器。

1.7 单回路系统方块图如图1-44所示。

试问当系统中某组成环节的参数发生变化时,系统质量会有何变化?为什么?(1)若T0增大;(2)若τ0增大;(3)若Tf增大;(4)若τf增大。

答:(1)T0 增大,控制通道时间常数增大,会使系统的工作频率降低,控制质量变差;(2)τ0 增大,控制通道的纯滞后时间增大,会使系统控制不及时,动态偏差增大,过渡过程时间加长。

(3)Tf 增大,超调量缩小1/Tf倍,有利于提高控制系统质量;(4)τ f 增大对系统质量无影响,当有纯滞后时,干扰对被控变量的影响向后推迟了一个纯滞后时间τ f 。

第二章串级控制系统2.1 与单回路系统相比,串级控制系统有些什么特点?(1) 串级系统由于副回路的存在, 使等效副对象时间常数减小,改善了对象的特性,使系统工作频率提高。

(2) 串级控制系统有较强的抗干扰能力,特别是干扰作用于副环的情况下,系统的抗干扰能力会更强。

(3) 串级系统具有一定的自适应能力。

2.2 为什么说串级控制系统主控制器的正、反作用方式只取决于主对象放大倍数的符号,而与其他环节无关?主环内包括有主控制器,副回路,主对象和主变送器.而副回路可视为一放大倍数为“1”的环节,主变送器放大倍数一般为正,所以主控制器的正反作用只取决于主对象放大倍数的符号。

如果主对象放大倍数的符号为正,则主控制器为反作用,反之, 则主控制器为正作用。

2.5 试说明为什么整个副环可视为一放大倍数为正的环节来看?副回路所起的作用是使副变量根据主调节器输出进行控制,是一随动系统。

因此整个副回路可视为一放大倍数为正的环节来看。

2.6 试说明在整个串级控制系统中主、副控制器之一的正、反作用方式选错会造成怎样的危害?当主、副控制器有一个正反作用方式选错时,就会造成系统的主回路或副回路按正反馈控制,当被控变量出现偏差时,系统不仅不向着消除偏差的方向校正,反而使被控变量远离给定值。

2.7 图2-20所示的反应釜内进行的是化学放热反应,,而釜内温度过高会发生事故,因此采用夹套通冷却水来进行冷却,以带走反应过程中所产生的热量。

由于工艺对该反应温度控制精度要求很高,单回路满足不了要求,需用串级控制。

⑴当冷却水压力波动是主要干扰时,应怎样组成串级?画出系统结构图。

⑵当冷却水入口温度波动是主要干扰时,应怎样组成串级?画出系统结构图。

⑶对以上两种不同控制方案选择控制阀的气开、气关形式及主、副控制器的正、反作用方式。

(1)选冷水流量为副变量,釜内温度为主变量组成串级系统. (2)夹套温度为副变量,釜内温度为主变量组成串级系统.2.8 (右图)图2-21为一管式炉原油出口温度与炉膛温度串级控制系统。

要求:⑴选择阀的开闭形式?⑵确定主、副控制器的正、反作用方式?⑶在系统稳定的情况下,如果燃料压力突然升高,结合控制阀的开闭形式及控制器的正、反作用方式,分析串级系统的工作过程。

答:(1) 气开阀(2)主控制器反作用,副控制器反作用。

(3)如果燃料气的P1突然升高,副回路首先有一个“粗调”:P1↑→F1↑→T2↑→u2↓→ F1↓没有完全被副回路克服的部分干扰,通过主回路“细调”:T2↑→T1↑→u1↓→ F1↓→T2↓→T1↓2.9 某干燥器采用夹套加热和真空吸收并行的方式来干燥物料。

干燥温度过高会使物料物性发生变化,这是不允许的,因此要求对干燥温度进行严格控制。

夹套通入的是经列管式加热器加热的热水,而加热器采用的是饱和蒸汽,流程如图2-22(右图)所示。

要求:⑴如果冷却水流量波动是主要干扰,应采用何种控制方案?为什么?⑵如果蒸汽压力波动是主要干扰,应采用何种控制方案?为什么?⑶如果冷却水流量和蒸汽压力都经常波动,应采用何种控制方案?为什么?(1)以热水温度为副变量,干燥器出口温度为主变量,蒸汽流量为操纵变量构成温度温度串级系统,冷水流量单独设计流量单回路系统理由:当被控变量为干燥器出口温度时,不宜选冷水流量做操纵变量,故单独设计流量单回路系统抑制冷水流量波动。

以干燥器出口温度为被控量、蒸汽流量为操纵变量的控制系统中,控制通道太长,存在较大的时间常数和纯滞后,故选择换热器出口温度为副变量,构成串级系统,利用副回路减小等效时间常数。

(2) 以热水温度为为副变量,干燥器的温度为主变量串级系统。

理由:将蒸汽压力波动这一主要干扰包含在副回路中, 利用副回路的快速有效克服干扰作用抑制蒸汽压力波动对干燥器出口的温度的影响.(3)采用与(1)相同方案。

理由同(1)。

第三章比值控制系统3.1 比值与比值系数的含义有什么不同?它们之间有什么关系?答:比值指工艺流量之比,即:;比值系数指主、副流量变送器输出电流信号之比,即:;二者之间的关系由下式决定:(变送器输出与流量成线性关系时)(变送器输出与流量成开平方关系时)3.2 用除法器进行比值运算时,对输入信号的安排有什么要求?为什么?答:应使除法器输出小于1。

除法器输出值即仪表比值系数,需要通过副流量调节器的内给定设置,大于1无法设定、等于1无法现场整定。

3.3 什么是比值控制系统?它有哪几种类型?画出它们的结构原理图。

答:比值控制系统就是实现副流量与主流量成一定比值关系,满足关系式:的控制系统。

比值控制系统的类型:开环比值控制系统、单闭环比值控制系统、双闭环比值控制系统、变比值控制系统。

(结构原理图见下页)3.4 用除法器组成比值系统与用乘法器组成比值系统有何不同之处?答:① 系统结构不同,实现比值控制的设备不同。

② 比值系数的设置方法不同,乘法方案通过在乘法器的一个输入端,输入一个外加电流信号I0设置;除法方案通过副流量调节器的内给定设置。

3.5 在用除法器构成的比值控制系统中,除法器的非线性对比值控制有什么影响? 答:除法器环节的静态放大倍数与负荷成反比。

3.6 为什么4:1整定方法不适用于比值控制系统的整定?答:单闭环比值控制系统、双闭环的副流量回路、变比值回路均为随动控制系统,希望副流量跟随主流量变化,始终保持固定的配比关系。

出现4:1振荡时,固定配比关系不能保证。

3.7 当比值控制系统通过计算求得比值系数时,能否仍用乘法器组成比值控制?为什么?能否改变一下系统结构,仍用乘法器构成比值控制?答:①当比值控制系统通过计算求得比值系数大于1时,不能用乘法器组成比值控制。

因为当时,计算所得的乘法器的一个外加输入电流信号I0大于20mA,超出乘法器的输入范围。

②不用改变系统结构,只要调整F2max 保证即可。

3.8 一比值控制系统用DDZ-III 型乘法器来进行比值运算(乘法器输出 ,其中I1与I0分别为乘法器的两个输入信号),流量用孔板配差压变送器来测量,但没有加开方器,如图所示。

已知 ,要求:①?控制器②;;3.9 某化学反应过程要求参与反应的A、B两物料保持的比例,两物料的最大流量。

通过观察发现A、B两物料流量因管线压力波动而经常变化。

根据上述情况,要求:①设计一个比较合适的比值控制系统。

②计算该比值系统的比值系数。

③在该比值系统中,比值系数应设置于何处?设置值应该是多少(假定采用DDZ-III型仪表)。

④选择该比值控制系统控制阀的开闭形式及控制器的正、反作用。

解:①系统设计如右图:②③,所以要将调大。

所以取 ,比值系数K'通过设置,④选择A阀为气开阀,主对象为正环节,测量变送为正环节,则主调节器为反作用。

选取B阀为气开阀,副对象为正环节,测量变送为正环节,则副调节器为反作用。

3.10 在硝酸生产过程中有一氧化工序,其任务是将氨氧化成一氧化氮。

为了提高氧化率,要求维持氨与氧的比例为2:1。

该比值控制系统采用如图所示的结构形式。

已知。

试求比值系数=?如果上述比值控制用DDZ-II型仪表来实现,比值系数的设置应该是多少?解:调整副流量的测量上限,使K<1,取,则即可。

对于DDZ-II,.3.11 有一个比值控制系统如右图所示。

图中k为一系数。

若已知k=2,,试求 K=?解:K=2.363.12 一双闭环比值控制系统如右图所示。

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