过程装备第二章作业.doc

第二章 过程装备控制基础 1.什么是被控对象的特性？表征被控对象特征的参数有哪些？它们的物理意义是什么？ 答：被控对象的特性是指当被控对象的输入变量发生变化时，其输出变量随时间的变化规律。 表征被控对象特征的参数有放大系数、时间常数、滞后时间。 其中放大系数是指被控对象重新达到平衡状态时的输出变化量与输入变化量之比；时间常数反映被控对象受到输入作用后，输出变量达到新稳态值的快慢，它决定整个动态过程的长短；滞后时间是描述对象滞后现象的动态参数。 5.试从图2-67某对象的反应曲线中，表示出该对象的放大系数、时间常数和滞后时间？ 答：对于图2-67，放大系数：＝，时间常数：在反应曲线上找到输出量变化至终值63.2％时的坐标点，它所对应的时刻与输出量开始变化时的时刻之差就是时间常数。滞后时间：为0。 11.试画出在阶跃输入作用下，比例、比例积分、比例积分微分调节器的输出特性曲线。 答： 阶跃输入： 题2-11图（1）阶跃输入 比例调节器输出： 题2-11图（2）比例调节器 比例积分调节器输出： 题2-11图（3）比例积分调节器 比例积分微分调节器输出： 题2-11图（4）比例积分微分调节器 14.调节器参数整定的目的是什么？工程上常用的整定方法有哪些？ 答：调节器参数整定的目的就是按照已定的控制系统，求取控制系统质量最好的调节器参数。 工程上常用的整定方法有经验试凑法，临界比例度法，衰减曲线法。 19.图2-68是聚合釜温度和流量的串级控制系统：①说明该系统的主、副对象，主、副变量，主、副调节器各是什么？②试述该系统是如何实现其控制作用的。 答：①主对象：聚合釜 副对象：冷却水 主变量：聚合釜内温度 副变量：冷却水流量 主调节器：温度调节器TC 副调节器：流量调节器FC ②若主要干扰是冷却水流量，整个串级控制系统的工作过程是这样的：设冷却水流量增加，则使FC的输出增加，控制阀减小使冷却水流量减小，因而减少以致消除冷却水流量波动对聚合釜内温度的影响，提高了控制质量。 如此时聚合釜内温度由于某些次要干扰（例进料流量、温度的波动）的影响而波动，该系统也能加以克服。设釜内温度升高，则温度调节器TC输出降低，因而使流量调节器FC的给定值降低，其输出也降低，也是控制阀开发，冷却水流量增加以使釜内温度降低，起到负反馈的作用。 5