《化工仪表及自动化》第五复习题分析.ppt

3、控制系统的品质指标 15. 霍尔片式压力传感器 P16 21.某化学反应器工艺规定操作温度为（900±10）℃。考虑安全因素，控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。现设计的温度定值控制系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-19所示。石球该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、超调量、衰减比和振荡周期，并回答该控制系统能否满足题中所给的工艺要求？ 解：有过渡过程曲线可知 最大偏差 A=950-900=50℃ 衰减比 第一个波峰值 B=950-908=42℃ 第二个波峰值 B=918-908=10℃ 衰减比 n=42:10=4.2 振荡周期 T=45-9=36min 余差 C=908-900=8℃ 过渡时间为47min。 由于最大偏差为50℃，不超过80℃，故满足题中关于最大偏差的工艺要求。 P101 P139 P16 P168 * * 填空和选择题： 控制信号(p):用以改变控制作用大小的信号 操纵变量(q):用以实现控制作用的参数，一般是执行 器控制的物理量。 被控变量(y):要求实施控制的参数，一般是工艺操作 的物理量。 1. 2.自动控制系统的组成： 测量变送器 自动控制器 执行器 被控对象 (2).余差C：新的稳态值与给定值之差。 (1).最大偏差A与超调量B： 最大偏差A：在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。 t y A B C 超调量B：第一个峰值A与新稳定值C之差，即B=A-C。 t y A B B’ C 表示过渡过程的衰减程度。它是过渡过程同方向前后相邻两峰值的比。 (3).衰减比： (4).过渡时间Ts： 又称控制时间。 从干扰发生的时刻起至系统重新建立新的平衡状态止的时间。 4.过渡过程：系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。 5.阶跃干扰作用下的过渡过程形式 当自动控制系统的(给定或干扰)输入是阶跃变化时，系统的过渡过程: (1)非周期衰减过程: (2)衰减振荡过程： 被控变量在给定值的某一侧做缓慢变化，没有来回波动，最后稳定在某一数值上。 被控变量上下波动，但幅度逐渐减少，最后稳定在某一数值上。 (4)发散振荡过程： (3)等幅振荡过程： 发散振荡、等幅振荡过程属于不稳定过程； 非周期衰减与衰减振荡过程属于稳定过程。 被控变量在给定值附近来回波动，且波动幅度保持不变。 被控变量来回波动，且波动幅度逐渐变大，即偏离给定值越来越远 。 图1-12脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图 具有指示功能的压力控制器 具有指示功能的液位控制器 具有记录功能的温度控制器 具有指示、记录功能的流量仪表 具有指示、报警功能的液位控制器 7. 控制通道：控制作用至被控变量的信号联系。 干扰通道：干扰作用至被控变量的信号联系。 8. 描述对象的特性参数：放大系数K、时间常数T、滞后时间 τ 对象的放大系数K越大，表示对象的输入量变化时，对输出量的影响越大。 时间常数T越大，表示对象受到干扰作用后，被控变量变化得越慢，到达新的稳定值所需的时间越长。 9. 检测仪表：用来检测工艺参数的技术工具。 传感器：用来将这些参数转换为一定的便于传送 的信号的仪表。 变送器：当传感器的输出为单元组合仪表中规定 的标准信号时，通常称为变送器。 10、相对百分误差：测量值的绝对误差与测量仪表的量程之比的百分数。 11.变差：在相同条件下，使用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正、反行程（即被测量逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正、反行程所得到的两条特性曲线之间的最大偏差。 12.线性度：表征线性刻度仪表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度。 13.压力的表示方法 常有表压、绝对压力、负压或真空度之分。 真空度：大气压与绝对压力之差 绝对压力 ：单位面积所受到的力； 表压：绝对压力与大气压之差 14.弹簧管压力表由测量系统、指示部分和表壳部分等组成。 在非均匀磁场中，实现位移—电势的线性转换。 16. 压力仪表测量范围的确定 测量稳定压力时,最大工作压力不应超过测量上限值的2/3； 测量脉动压力时,最大工作压力不应超过测量上限值的1/2； 测量高压时,最大工作压力不应超过测量上限值的3/5； 测量最小压力时,被测压力应不低于仪表量程的1/3。 单位时间内流过某一截面的流体数量的大小。可采用体积或质量流量来表示。 18.体积流量 单位时间内流经某