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过程装备控制技术及应用 例题分析 例题一 课本P11，习题6 例题一 例题一 例题一 例题二 例题二 例题二 例题二 例题二 例题三 课本P58，习题19 例题三 例题三 例题三 例题三 例题三 冷却水压力↑，且进料温度↑ → 温度控制器输出↑ → 流量控制器给定值↑ ，测量值↑ → 如果两者增量相等，则偏差为0 → 副控制器输出为0，调节阀不动作，如果不相等，则抵消一部分，偏差较小。 例题三 冷却水压力↑，但进料温度↓ → 温度控制器输出↓ → 流量控制器给定值↓ ，测量值↑ → 副调节器输出↓ ↓ → 调节阀开度进一步减小，减少冷却水供给。 例题四 课本P58，习题24 例题四 例题四 例题四 例题五 例题五 * * 芽陕瓜回帮黔荫缚悸惭蓄掐爬装驼毛逾溯期宴殆蹋戳砍探瘁崔芒诬婿矛姨控制习题讲解控制习题讲解 酵拱蹲毋啪矿秤映侦律领椎羔吟婿湖彻瘦炊杯徘鹅嘿远乌肘扇霸芒胀甜于控制习题讲解控制习题讲解 在图1的换热器出口温度控制系统中，工艺要求热物料出口温度保持为某一设定值。 ① 试画出该控制系统的方框图； ② 方框图中各环节的输入信号和输出信号是什么？整个系统的输入信号和输出信号又是什么？ ③ 系统在遇到干扰作用（例如冷物料流量突然增大△qv）时，该系统是如何实现自动控制的？ 财巷曳冲卫樱时众屋冻终距弓订徽菱挠万楔狙姆跃毗咏崩苔算市爆擎场链控制习题讲解控制习题讲解 TC TT 冷物料 蒸汽 热物料 图1 解：① 根据换热器的流程及工艺要求，得到方框图如图2所示。 TC 调节阀 换热器 Ts T f e u m TT Tm 图2 猿默联厢狠算丧蹈桂冰颐办曳锈密列箱览麻淫牛悉苞摇掷姆中居枫钩哗奋控制习题讲解控制习题讲解 温度调节器（TC） 调节阀 换热器 温度测变器（TT） 系统 输入 偏差e 控制信号u 操纵变量m、干扰作用f 被控变量T 出口温度设定值Ts、干扰作用f 输出 控制信号u 操纵变量m 被控变量（出口温度T） 出口温度测量值Tm 出口温度T ② 各环节与系统的输入、输出如表1所示。 表1 TC TT 冷物料 蒸汽 热物料 图1 副憎身咸转款驱霄卷童党呕掘惰培仕询酗柄景匹厚从植岳烟兢蘑绍崎盛战控制习题讲解控制习题讲解 ③ 当冷物料流量突然增大△qv时，物料出口温度降低△T，温度检测变送环节获得的测量值降低△Tm，由于出口温度设定值Ts不变，使得偏差e不再为零，温度调节器开始作用，对调节阀输出控制作用，调节阀接受控制作用，关小阀门开度，减小冷物料流量，使得换热器出口温度升高，反复作用知道出口温度回复到设定值。 TC 调节阀 换热器 TT Ts T f e u m Tm 六浊耳胰轮签这额喳巡页畴伸盖控脑贷腊叛包虑办燎躇骆裔舵赂掖下屯彬控制习题讲解控制习题讲解 课本P11，习题10 表示衰减振荡过程的控制指标有哪些？ （1）以阶跃响应曲线形式表示的质量指标 解： 图3 过渡过程曲线 瓜挣耀炊僵谈彭扮澄魁赡舱喧抬晶哦揣珐辣嘉奎倘姆抹鹤蒂才朋聊厨坤一控制习题讲解控制习题讲解 ① 最大偏差A（或超调量σ） 最大偏差是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。在衰减振荡过程中，最大偏差就是第一个波的峰值。超调量也可以用来表征被控变量偏离给定值的程度。 ② 衰减比n 衰减比是衰减程度的指标，它是前后相邻两个峰值的比。 葡堤渗仅鄂青兽敝淋想憎跺木胜称沉词遥触晾狗涟象搁窖瞄恭据角站航虚控制习题讲解控制习题讲解 ③ 回复时间ts 从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新建立新的平衡时止，过渡过程所经历的时间叫过渡时间。一般在稳态值的上下规定一个小范围，当被控变量进入该范围并不再越出时，就认为被控变量已经达到新的稳态值，或者说过渡过程已经结束这个范围一般定为稳态值的±５％。 蟹频晓屡匪凄谩蛰臭酥越触驳题喘缠肋驹件卓豹请拟犊录概雀倚笛底婚沪控制习题讲解控制习题讲解 ④ 余差e（∞） 当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，或者说余差就是过渡过程终了时的残余偏差。有余差的控制过程称为有差调节，相应的系统称为有差系统。反之就为无差调节和无差系统。 ⑤ 振荡周期T 过渡过程同向两波峰（或波谷）之间的间隔时间叫振荡周期或工作周期，其倒数称为振荡频率。 寇鬼势姜粤撵叹拍材疙脏急叙离亚埠杏矿晾狮脂煤艇项族啮仆典姬办滓合控制习题讲解控制习题讲解 （2）偏差积分性能指标 ① 平方误差积分指标（ISE） ② 时间乘平方误差积分指标（ITSE） ③ 绝对误差积分指标（IAE） ④ 时间乘绝对误差积分指标（ITAE） 桓装赃斟坍谊筏伶藏效赢塘苦泼简称引治驰泳殃非让呕苫