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文檔簡介

過程控制系統(tǒng)與儀表第一章1過程控制系統(tǒng)主要任務(wù):對(duì)生產(chǎn)過程中的有關(guān)參數(shù)(溫度壓力流量物位等)進(jìn)行控制使其保持恒定或按一定規(guī)律變化在保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全的前提下使連續(xù)生產(chǎn)過程自動(dòng)進(jìn)行下去2特點(diǎn):1) 控制對(duì)象復(fù)雜控制要求多樣2)檢測方案豐富3)控制多屬于慢過程控制4)定值控制是過程控制的一種主要形式5)過程控制系統(tǒng)由規(guī)范化的過程檢測儀表組成過程控制分類方法1按設(shè)定值的形式不同劃分1)定值控制系統(tǒng)2)隨動(dòng)控制系統(tǒng)3)過程控制系統(tǒng)2按系統(tǒng)地結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分1)反饋控制系統(tǒng)2)前饋控制系統(tǒng)3)前饋反饋復(fù)合控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài):對(duì)于定值控制當(dāng)控制系統(tǒng)輸入不變時(shí)整個(gè)系統(tǒng)若能達(dá)到一種平衡狀態(tài)系統(tǒng)各個(gè)組成環(huán)節(jié)暫時(shí)不動(dòng)作它們的輸入輸出信號(hào)都處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)就是穩(wěn)態(tài)動(dòng)態(tài):從外部擾動(dòng)出現(xiàn)平衡狀態(tài)遭到破壞自動(dòng)控制裝置開始動(dòng)作到整個(gè)系統(tǒng)又建立新的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)過程結(jié)束的這一段時(shí)間整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)的狀態(tài)和參數(shù)都處于變化的過程之中叫動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)的過度過程:系統(tǒng)從原來的平衡狀態(tài)經(jīng)過動(dòng)態(tài)過程達(dá)到新的平衡狀態(tài)的動(dòng)態(tài)歷程穩(wěn)定過渡過程:不穩(wěn)定過渡過程系統(tǒng)的控制作用能否使被控參數(shù)回到原來的設(shè)定值用階躍輸入分析過渡過程外部擾動(dòng)階躍變化時(shí)被控參數(shù)響應(yīng)曲線與設(shè)定階躍變化時(shí)的特征是相同的通常采用設(shè)定值階躍變化時(shí)被控參數(shù)響應(yīng)的典型曲線來定義控制系統(tǒng)的單項(xiàng)性能指標(biāo)主要有衰減比超調(diào)量與最大動(dòng)態(tài)偏差靜差調(diào)節(jié)時(shí)間震蕩頻率等第二章計(jì)算題會(huì)選擇儀表精度思考與練習(xí)題2-3某壓力表的測量范圍為0?lOMPa,精度等級(jí)為1.0級(jí)。試問此壓力表允許的最大絕對(duì)誤差是多少?若用標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)來校驗(yàn)該壓力表,在校驗(yàn)點(diǎn)為5MPa時(shí),標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)上讀數(shù)為5.08MPa,試問被校壓力表在這一點(diǎn)上是否符合1級(jí)精度,為什么?解答:最大絕對(duì)謠差△問1)基本誤差§二 儀表量程 x100%最大絕對(duì)誤差?=0.01X10=0.1MPamax2)校驗(yàn)點(diǎn)為5MPa時(shí)的基本誤差:§二508三x100%二0.8%100.8%<1%,所以符合1.0級(jí)表。2-4為什么測量儀表的測量范圍要根據(jù)被測量的大小來選取選擇一臺(tái)量程很大的儀表來測量很小的參數(shù)值有什么問題?2-5有兩塊直流電流表,它們的精度和量程分別為1)1.0級(jí),0?250mA2)2.5級(jí),0?75mA現(xiàn)要測量50mA的直流電流,從準(zhǔn)確性、經(jīng)濟(jì)性考慮哪塊表更合適?解答:2.5=±2.5=±x100%二±5%501.875§=±x100%二±3.75%501)?=250X1%=2.5mA;§max2)?=75X2.5%=1.875mA;max選擇2.5級(jí),0?75mA的表。第三章控制儀表的作用:將被控變量的測量值與給定值相比較根據(jù)比較的結(jié)果(偏差)進(jìn)行一定的數(shù)學(xué)運(yùn)算并將運(yùn)算結(jié)果以一定的信號(hào)形式送往執(zhí)行器以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控變量的自動(dòng)控制比例控制:為實(shí)現(xiàn)適當(dāng)控制控制器的輸出應(yīng)當(dāng)根據(jù)偏差的大小連續(xù)變化使控制伐的開度也連續(xù)變化這樣就有可能獲得與對(duì)象復(fù)合相適應(yīng)的操縱量從而使被控變量趨于穩(wěn)定能夠達(dá)到平衡此模式為連續(xù)控制比例控制為最基本的連續(xù)控制模式比例積分控制:當(dāng)有偏差存在時(shí)輸出的信號(hào)將隨時(shí)間增大或減小當(dāng)偏差為零時(shí)輸出停止保持在某一值上所以積分控制組成的系統(tǒng)可以達(dá)到無余差比例微分控制:特點(diǎn)是能起到超前控制作用即按照偏差變化的速度控制能在偏差很小時(shí)提前增大控制作用微分控制必須和比例控制組合作用比例積分微分控制:特點(diǎn)是達(dá)到快速控制消除余差DDZ-3型PID運(yùn)算電路組成輸入電路給定電路PID運(yùn)算電路自動(dòng)與手動(dòng)切換電路輸出電路指示電路3-11結(jié)構(gòu)框圖DDZ-3調(diào)節(jié)器通過切換開關(guān)S1可以選擇自動(dòng)調(diào)節(jié)“A”軟手動(dòng)操作“M”硬手動(dòng)操作“H”A.M切換 A.H切換無擾 M.H切換無擾第四章執(zhí)行器作用執(zhí)行器是自動(dòng)控制的操作環(huán)節(jié)其作用是根據(jù)控制器送來的控制信號(hào)改變所操作介質(zhì)的大小將被控量維持在要求的數(shù)值上氣動(dòng)調(diào)節(jié)伐的結(jié)構(gòu)氣動(dòng)調(diào)節(jié)伐是由氣壓控制的閥門一般還配有輔助裝置如閥門定位器提高閥門開度定位的準(zhǔn)確性手輪機(jī)構(gòu)當(dāng)控制信號(hào)因故障中斷時(shí)其可直接操縱控制伐維持正常生產(chǎn)氣動(dòng)調(diào)節(jié)伐結(jié)構(gòu)與分類結(jié)構(gòu)有執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)來自控制器或閥門定位器的信號(hào)壓力增大時(shí)閥桿向下移動(dòng)的叫做正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)反之為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)閥芯在閥體內(nèi)移動(dòng)改變閥芯與閥座之間的流通面積介質(zhì)流量也相應(yīng)改變當(dāng)閥桿下移閥芯與閥座流通面積減小的稱為正作用式若閥芯倒裝面積增大為反作用式調(diào)節(jié)伐的流量特性指流過閥門的流體相對(duì)流量和閥門的相對(duì)開度間的關(guān)系公式閥門的固有流量特性在調(diào)節(jié)伐前后壓差固定的情況下得出的流量特性其取決于閥芯的形狀特性分為直線流量特性調(diào)節(jié)伐的相對(duì)流量與相對(duì)開度呈直線關(guān)系直線伐的放大系數(shù)在任何一點(diǎn)都是相同的但其對(duì)流量的控制每一點(diǎn)都是不同直線伐在流量小時(shí)流量變化相對(duì)直大流量大時(shí)相對(duì)值小閥門在小開度是控制作用強(qiáng)大開度時(shí)控制作用弱等百分比流量特性調(diào)節(jié)伐的放大系數(shù)隨相對(duì)流量的增大而增大在不同的行程處流量變化的相對(duì)值都是相等的百分?jǐn)?shù)在大小開度時(shí)控制能力不變快開特性開度小時(shí)流量變化迅速隨開度增大流量很快達(dá)到最大值調(diào)節(jié)伐的工作流量特性實(shí)際的工藝裝置上調(diào)節(jié)伐由于和其他閥門設(shè)備管道串聯(lián)閥門兩端的壓力隨流量的變化而變化此時(shí)的特性叫工作流量特性閥組比S二 表示存在管道阻力的情況下閥門全開時(shí)閥門前后的最小壓差占總壓力的比值 S越小流量特性的變形程度越大一般不低于0.3調(diào)節(jié)伐氣開式無壓力信號(hào)時(shí)伐全開隨著壓力信號(hào)增大閥門逐漸減小的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥氣關(guān)式無壓力信號(hào)時(shí)全閉隨著信號(hào)增大閥門逐漸開大的氣動(dòng)調(diào)節(jié)伐調(diào)節(jié)伐口徑的選擇C=流通能力壓差流體密度最大流量5使用電氣轉(zhuǎn)換器氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥能運(yùn)用于易燃易爆環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)還不能被電動(dòng)調(diào)節(jié)閥取代為了使氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥能接受電動(dòng)調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)必須使用電氣轉(zhuǎn)換器把調(diào)節(jié)器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)轉(zhuǎn)化成20T00kpa的標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號(hào)6閥門定位器氣壓推力受到的阻力還有閥體和閥桿處的填料對(duì)閥桿的摩擦力和閥門內(nèi)流體對(duì)閥芯的作用力這些力大小不確定會(huì)影響執(zhí)行機(jī)構(gòu)與輸入信號(hào)之間的定位關(guān)系使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)出回環(huán)特性嚴(yán)重是造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)震蕩思考題與習(xí)題4-1氣動(dòng)調(diào)節(jié)伐主要由哪兩部分組成各有什么作用解答:1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。2)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用:按調(diào)節(jié)器輸出的控制信號(hào),驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作;調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用:由閥芯在閥體內(nèi)的移動(dòng),改變閥芯與閥座之間的流通面積從而改變被控介質(zhì)的流量。4-3為什么說雙座伐產(chǎn)生的不平衡比單座閥小4-4什么叫調(diào)節(jié)伐的理想流量特性和工作流量特性常用的調(diào)節(jié)閥理想流量特性有哪些解答:1)理想流量特性:在調(diào)節(jié)閥前后壓差固定的情況下得出的流量特性稱為固有流量特性,也叫理想流量特性。工作流量特性:在實(shí)際的工藝裝置上,調(diào)節(jié)閥由于和其他閥門、設(shè)備、管道等串連使用,閥門兩端的壓差隨流量變化而變化,這時(shí)的流量特性稱為工作流量特性。2)常用理想流量特性:直線流量特性、等百分比(對(duì)數(shù))流量特性、快開特性4-7什么是串聯(lián)管道中的閥組比SS值的變化為什么使理想流量特性發(fā)生畸變解答:1) 閥阻比:用閥阻比S二口/p表示存在管道阻力的情況下,閥門全開時(shí),Tmino閥門前后的最小壓差A(yù)p占總壓力p的比值。Tmin o2) 在SV1時(shí),由于串聯(lián)管道阻力的影響,使閥門開大時(shí)流量達(dá)不到預(yù)期的值,也就是閥的可調(diào)范圍變小。隨著S值的減小,直線特性漸漸區(qū)于快開特性,等百分比特性漸漸趨近于直線特性。4-9如圖所示蒸汽的加熱器對(duì)物料進(jìn)行加熱為保證控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)加熱器的耐熱材料不被燒毀式確定蒸汽管道上的氣開關(guān)形式4-10為什么合理選擇調(diào)節(jié)閥的口徑也就是合理確定調(diào)節(jié)閥的流通能力C很重要第五章1被控過程的數(shù)學(xué)模型描述被控過程在輸入作用下其狀態(tài)和輸出的數(shù)學(xué)表達(dá)式2建立被控過程數(shù)學(xué)模型的方法1)機(jī)理法根據(jù)生產(chǎn)過程中實(shí)際發(fā)生變化的機(jī)理寫出相關(guān)的平衡方程必須對(duì)生產(chǎn)過程的機(jī)理充分了解最大優(yōu)點(diǎn)就是能在沒有系統(tǒng)設(shè)備之前就能得到被控過程的數(shù)學(xué)模型2)測試法用測試法建模時(shí)可以在不十分清楚內(nèi)部機(jī)理的情況下把被研究對(duì)象視為一個(gè)黑匣子完全通過外部特性來描述他的性能單容過程建模求其傳遞函數(shù)畫結(jié)構(gòu)框圖自衡特性在擾動(dòng)作用破壞平衡工況后被控過程在沒有外部干預(yù)的情況下自動(dòng)回復(fù)平衡的特性容量滯后多容過程對(duì)于擾動(dòng)的響應(yīng)在時(shí)間上的延遲純滯后在生產(chǎn)過程中經(jīng)常遇到除容量滯后外由傳輸延遲引起的滯后怎樣得到可靠的階躍響應(yīng)曲線1)合理的選擇階躍輸入信號(hào)的幅度2)試驗(yàn)是被控過程應(yīng)處于相對(duì)穩(wěn)定工況3)要仔細(xì)記錄階躍曲線的起始部分4) 多次測試消除非線性為什么要用矩形脈沖法測定被控過程的階躍響應(yīng)曲線階躍響應(yīng)曲線直接測定法簡單易行但是當(dāng)擾動(dòng)輸入信號(hào)幅度較大較長時(shí)間存在時(shí)被控參數(shù)變化幅度可能超出允許范圍而影響生產(chǎn)過程可能造成產(chǎn)品質(zhì)量問題或者安全問題為了能夠施加比較大的擾動(dòng)幅度而又不至于嚴(yán)重干擾產(chǎn)生可用矩形脈沖輸入代替階躍輸入測出被控過程的矩形脈沖響應(yīng)曲線再根據(jù)此曲線求出階躍響應(yīng)曲線思考題與習(xí)題5-1什么是被控過程的數(shù)學(xué)模型解答:被控過程的數(shù)學(xué)模型是描述被控過程在輸入(控制輸入與擾動(dòng)輸入)作用下,其狀態(tài)和輸出(被控參數(shù))變化的數(shù)學(xué)表達(dá)式。5-2建立被控過程的數(shù)學(xué)模型的目的是什么過程控制對(duì)數(shù)學(xué)模型有什么要求解答:1)目的:①設(shè)計(jì)過程控制系統(tǒng)及整定控制參數(shù);指導(dǎo)生產(chǎn)工藝及其設(shè)備的設(shè)計(jì)與操作;對(duì)被控過程進(jìn)行仿真研究;培訓(xùn)運(yùn)行操作人員;◎工業(yè)過程的故障檢測與診斷。2)要求:總的原則一是盡量簡單,二是正確可靠。階次一般不高于三階,大量采用具有純滯后的一階和二階模型,最常用的是帶純滯后的一階形式。5-3建立被控過些數(shù)學(xué)模型的方法有哪些各有什么要求和局限性5-4什么是流入量什么是流出量它們與控制系統(tǒng)的輸入輸出有什么區(qū)別和聯(lián)系解答:1)流入量:把被控過程看作一個(gè)獨(dú)立的隔離體,從外部流入被控過程的物質(zhì)或能量流量稱為流入量。流出量:從被控過程流出的物質(zhì)或能量流量稱為流出量。2)區(qū)別與聯(lián)系:控制系統(tǒng)的輸入量:控制變量和擾動(dòng)變量。控制系統(tǒng)的輸出變量:系統(tǒng)的被控參數(shù)。5-5機(jī)理法建模一般試用什么場合解答:P128對(duì)被控過程的工作機(jī)理非常熟悉,被控參數(shù)與控制變量的變化都與物質(zhì)和能量的流動(dòng)與轉(zhuǎn)換有密切關(guān)系。5-6什么是自衡特性具有自衡特性的被控過程系統(tǒng)框圖有什么特點(diǎn)解答:1)在擾動(dòng)作用破壞其平衡工況后,被控過程在沒有外部干預(yù)的情況下自動(dòng)恢復(fù)平衡的特性,稱為自衡特性。2)被控過程輸出對(duì)擾動(dòng)存在負(fù)反饋。5-7什么是單容過程多容過程解答:1)單容:只有一個(gè)儲(chǔ)蓄容量。2)多容:有一個(gè)以上儲(chǔ)蓄容量。5-8什么是過程的滯后特性滯后有哪幾種產(chǎn)生的原因是什么解答:1)滯后特性:過程對(duì)于擾動(dòng)的響應(yīng)在時(shí)間上的滯后。2)容量滯后:多容過程對(duì)于擾動(dòng)的響應(yīng)在時(shí)間上的這種延遲被稱為容量滯后。純滯后:在生產(chǎn)過程中還經(jīng)常遇到由(物料、能量、信號(hào))傳輸延遲引起的純滯后。5-9對(duì)如圖所示的液位過程輸入量為Q1流出量為Q2,Q3液位h為被控參數(shù)水箱截面為A并設(shè)Rl,R2為線性液阻1) 列出液位過程的微分方程組2) 畫出液位過程框圖3)求出傳遞函數(shù)H(S)/Q1(S)并寫出放大倍數(shù)K和時(shí)間常數(shù)T的表達(dá)式dt23dt233框圖H(s) RR二 2_3Q(s)ARRs+R+R1 2 3 2 310以QI為輸入h2為輸出寫出圖5-10串聯(lián)雙容液位過程的微分方程組并求出傳遞函數(shù)H2(S)/Q1(S)1)方程組:dAhAQ1-AQ1)方程組:dAhAQ1-AQ2=AGAQ—AQ=A2 3"2AQ=2AhR32)傳遞函數(shù):=AR13式中:T==AR13112第六章1單控系統(tǒng)指由一個(gè)測量單元及變送器一個(gè)控制器一個(gè)調(diào)節(jié)伐和一個(gè)被控過程組成的并只對(duì)一個(gè)被控參數(shù)進(jìn)行控制的但閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單投資少易于調(diào)整操作維護(hù)方便又能滿足多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)的控制要求應(yīng)用廣泛2工程控制系統(tǒng)方案要求安全性穩(wěn)定性經(jīng)濟(jì)性3控制通道時(shí)間常數(shù)對(duì)品質(zhì)的影響4被控參數(shù)的選擇必須根據(jù)工藝要求深入分析生產(chǎn)過程找出對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量安全生活經(jīng)濟(jì)運(yùn)行環(huán)境保護(hù)節(jié)能降耗等具有決定性作用能較好反映生產(chǎn)工藝變化的參數(shù)作為被控參數(shù)選擇方法1)直接參數(shù)法選擇能夠直接反映生產(chǎn)過程產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量又易于測量的參數(shù)2)選擇與質(zhì)量指標(biāo)有單值對(duì)應(yīng)關(guān)系易于測量的變量作為參數(shù)間接反映產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量5控制變量的選擇理論上講所有允許控制的變量都可以作為控制變量但在單輸入單輸出SIS0系統(tǒng)中只能有一個(gè)控制變量原則上在考慮生產(chǎn)過程特點(diǎn)和產(chǎn)品特點(diǎn)的情況下要從所有允許控制變量中盡可能的選擇一個(gè)對(duì)被控參數(shù)影響顯著控制性能好的輸入變量作為控制變量當(dāng)控制變量選定后其他所未被選中的變量均視為系統(tǒng)干擾6干擾通道的靜態(tài)放大系數(shù)Kf越大外部擾動(dòng)對(duì)被控參數(shù)的影響越大所以Kf越小越好過程(通道)動(dòng)態(tài)特性對(duì)控制品質(zhì)的影響P179-180控制變量選擇的一般原則控制變量應(yīng)是可控的即在工藝上允許調(diào)節(jié)的變量一般比其他干擾對(duì)被控參數(shù)的影響靈敏為了使干擾對(duì)被控參數(shù)的影響小應(yīng)使干擾通道的放大系數(shù)f盡量小時(shí)間常數(shù)Tf盡量大被控過程存在多個(gè)時(shí)間常數(shù)在選擇設(shè)備及控制參數(shù)時(shí)應(yīng)盡量使時(shí)間常數(shù)錯(cuò)開使其中一個(gè)時(shí)間常數(shù)比其他時(shí)間常數(shù)大很多同時(shí)注意減小其他時(shí)間常數(shù)在選擇控制變量時(shí)除了從提高品質(zhì)的角度考慮外還要考慮工藝的合理性生產(chǎn)效率生產(chǎn)過程經(jīng)濟(jì)性傳感器變送器選擇原則與注意事項(xiàng)傳感器變送器測量范圍與精度等級(jí)的選擇盡可能選擇時(shí)間常數(shù)小的傳感器變送器合理選擇檢測點(diǎn)減小測量純滯后測量信號(hào)的處理調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān)作用方式選擇原則1)人身安全系統(tǒng)與設(shè)備安全原則2)保證產(chǎn)品質(zhì)量原則減少原料和動(dòng)力浪費(fèi)的經(jīng)濟(jì)原則基于介質(zhì)特點(diǎn)的工藝設(shè)備安全原則11調(diào)節(jié)器的正負(fù)作用的選擇(重點(diǎn))P186-18912積分調(diào)節(jié)與比例積分調(diào)節(jié)對(duì)系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響P189比例微分調(diào)節(jié)對(duì)系統(tǒng)控制品質(zhì)的影響P191比例積分微分對(duì)系統(tǒng)控制品質(zhì)的影響P19213調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇原則比例調(diào)節(jié)對(duì)象調(diào)節(jié)通道小負(fù)荷變化與外部擾動(dòng)小工藝要求不高可選用比例調(diào)節(jié)積分調(diào)節(jié)沒有靜差動(dòng)態(tài)偏差大調(diào)節(jié)時(shí)間長只能用于有自衡特性的簡單對(duì)象比例積分調(diào)節(jié)既能消除靜差又能較快動(dòng)態(tài)響應(yīng)多用于對(duì)一些調(diào)節(jié)通道容量滯后較小負(fù)荷變化不大的調(diào)節(jié)系統(tǒng)使用最多比例微分調(diào)節(jié)提高穩(wěn)定性是系統(tǒng)比例系數(shù)增大加快調(diào)節(jié)過程減小動(dòng)態(tài)偏差和靜差在高頻干擾頻繁或存在周期性干擾的場合不使用微分調(diào)節(jié)5)比例積分微分調(diào)節(jié)綜合各個(gè)調(diào)節(jié)優(yōu)點(diǎn)但是對(duì)于對(duì)象滯后很大負(fù)荷變化劇烈頻繁的被控過程采用PID達(dá)不到要求時(shí)應(yīng)用串級(jí)控制前饋控制等復(fù)雜控制系統(tǒng)14調(diào)節(jié)器參數(shù)工程整定法1)穩(wěn)定邊界法2)衰減曲線法3) 反應(yīng)曲線法4) 經(jīng)驗(yàn)試湊法四個(gè)方法的特點(diǎn)方法P195思考題與習(xí)題1簡單控制系統(tǒng)由幾個(gè)環(huán)節(jié)組成解答:測量變送器、調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥、被控過程四個(gè)環(huán)節(jié)組成。6-5選擇被控參數(shù)應(yīng)遵循那些基本原則什么是直接參數(shù)什么是間接參數(shù)兩者區(qū)別解答:1)原則:必須根據(jù)工藝要求,深入分析、生產(chǎn)過程,找出對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量、生產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗等具有決定性作用,能較好反映生產(chǎn)工藝狀態(tài)及變化的參數(shù)作為被控參數(shù)。2)直接參數(shù):能直接反映生產(chǎn)過程中產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量,又易于測量的參數(shù)3)間接參數(shù):與質(zhì)量指標(biāo)有單值對(duì)應(yīng)關(guān)系、易于測量的變量,間接反映產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)過程的實(shí)際情況。4)兩者關(guān)系:間接參數(shù)是直接參數(shù)的單值函數(shù)。6-6選擇控制變量時(shí)為什么要分析被控過程的特性為什么希望控制通道放大系數(shù)KO要大時(shí)間常數(shù)TO小純滯后越小越好而干擾通道的放大系數(shù)Kf盡可能小時(shí)間常數(shù)Tf盡可能大解答:1) 控制變量和干擾變量對(duì)被控參數(shù)的影響都于過程的特性密切相關(guān)。2) 控制通道的靜態(tài)放大系數(shù)K越大,系統(tǒng)的靜態(tài)偏差越小,表明控制作用越靈O敏,克服擾動(dòng)的能力越強(qiáng),控制效果越好。時(shí)間常數(shù)T小,被控參數(shù)對(duì)控制變量的反應(yīng)靈敏、控制及時(shí),從而獲得良好的O控制品質(zhì)。純滯后工0的存在會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。工0值越大,對(duì)系統(tǒng)的影響越大。擾動(dòng)通道的靜態(tài)放大系數(shù)Kf越小,表明外部擾動(dòng)對(duì)被控參數(shù)的影響越小。時(shí)間常數(shù)Tf越大,外部干擾f(t)對(duì)被控參數(shù)y(t)的影響越小,系統(tǒng)的控制品質(zhì)越好。6-7當(dāng)被控過程存在多個(gè)時(shí)間常數(shù)時(shí)為什么盡量使時(shí)間常數(shù)錯(cuò)開由自控理論知識(shí)可知,開環(huán)傳遞函數(shù)中幾個(gè)時(shí)間常數(shù)值錯(cuò)開,可提高系統(tǒng)的工作頻率,減小過渡過程時(shí)間和最大偏差等,改善控制質(zhì)量。6-8選擇檢測變送裝置時(shí)要注意哪些問題怎么克服或減小純滯后P184-1、2、3、4合理選擇檢測點(diǎn)。6-9調(diào)節(jié)閥口徑選擇不當(dāng)過大或過小帶來什么問題正常情況下調(diào)節(jié)閥開度在什么范圍解答:調(diào)節(jié)閥口徑選得過大,閥門調(diào)節(jié)靈敏度低,工作特性差,甚至?xí)a(chǎn)生振蕩或調(diào)節(jié)失靈的情況。調(diào)節(jié)閥口徑選得過小,當(dāng)系統(tǒng)受到較大的擾動(dòng)時(shí),調(diào)節(jié)閥工作在全開或全關(guān)的飽和狀態(tài),使系統(tǒng)暫時(shí)處于失控工況,這對(duì)擾動(dòng)偏差的消除不利。正常工況下要求調(diào)節(jié)閥的開度在15%-85%之間。6-10選擇調(diào)節(jié)閥氣開氣關(guān)的首要原則是什么保證人身安全、系統(tǒng)與設(shè)備安全是調(diào)節(jié)閥開、關(guān)作用方式選擇的首要原則。6-11調(diào)節(jié)器在正反作用方式的首要原則是什么確定原則是整個(gè)單回路構(gòu)成負(fù)反饋系統(tǒng)。第七章5在串級(jí)控制系統(tǒng)中當(dāng)主回路為定值(設(shè)定值)控制時(shí),副回路也是定值控制嗎?為什么?P212不是,副回路是隨動(dòng)控制。7-8在某生產(chǎn)過程中,通過加熱爐對(duì)冷物料加熱,根據(jù)工藝要求,需對(duì)熱物料出口溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。對(duì)系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn),主要擾動(dòng)為燃料壓力波動(dòng)。故設(shè)計(jì)如圖7-43所示的控制系統(tǒng)。要求:(1)畫出控制系統(tǒng)框圖;(2)為保證設(shè)備安全,爐溫不能過高。確定調(diào)節(jié)閥的

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