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《过程控制》 各章节例题 热能与动力工程1101班复习备考 习题10-6 AB两种物料进入反应器进行反应，通过改变进入 AB两种物料进入反应器进行反应，通过改变进入 套的冷却水流量来控制反应器内的温度保持不变。 套的冷却水流量来控制反应器内的温度保持不变。 试画出反应器温度控制系统的方框图，指出该系统 试画出反应器温度控制系统的方框图，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 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？ 控变量的干扰是什么？ 被控对象：反应器 被控对象：反应器 被控变量：温度 被控变量：温度 冷却水流量 操纵变量：冷却水流量 操纵变量： 干扰： 干扰： 进料的流量和温度 进料的流量和温度 变化、传热系数、 变化、传热系数、 冷却水温度变化、 冷却水温度变化、 保温情况等。 保温情况等。 2 习题10-6 干扰作用 控制信号 操纵变量： f 被控变量： 给定值 偏差 冷却水流量 反应器温度 x e 温度控制器 p 控制阀 q 对象：反应器 y - z 温度测量值 测量温度元件 变送器 3 例 某换热器的温度调节系 某换热器的温度调节系 统在单位阶跃干扰作用 统在单位阶跃干扰作用 下的过渡过程曲线如右 下的过渡过程曲线如右 图。试求最大偏差、余 图。试求最大偏差、余 差、衰减比、振荡周期 差、衰减比、振荡周期 和过渡时间(给定值为 和过渡时间(给定值为 200℃)。 200℃)。 解：最大偏差A=230-200=30 ℃ 解：最大偏差A=230-200=30 ℃ 余差︱C ︱= ︱200-205 ︱=5 ℃ 余差︱C ︱= ︱200-205 ︱=5 ℃ 衰减比n=B:B΄ =(230-205):(210-205)=5:1 衰减比n=B:B΄ =(230-205):(210-205)=5:1 振荡周期T=20-5=15(min) 振荡周期T=20-5=15(min) 给定值200℃，限制范围200 ×(±2 ％)= 4 ℃ 给定值200℃，限制范围200 ×(±2 ％)= 4 ℃ 对应过渡时间t =22min。 对应过渡时间t =22min。 s s 4 例 已知一个具有纯滞后的一阶过程的时间常 已知一个具有纯滞后的一阶过程的时间常 数为4min ，放大系数为10，纯滞后时间 数为4min ，放大系数为10，纯滞后时间 为1min，试写出描述该过程特性的一阶 为1min，试写出描述该过程特性的一阶 微分方程式。 微分方程式。