过程装备控制技术及实际应用总复习.doc

2013 过程装备控制技术 复习测评1-4 一、填空 20分 1 对控制系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性 2控制系统的组成:(1)被控对象 (2)测量元件和变送器 (3)调节器 (4)执行器 控制系统按输出信号对操纵变量的影响分：开环控制系统和闭环控制系统 控制系统按克服干扰的方法分：反馈控制系统、前馈控制系统和前馈反馈控制系统 3 过渡过程的基本形式：发散振荡过程、非振荡发散过程、等幅振荡过程和非振荡衰减过程 4复杂控制系统分为：串级控制系统、前馈控制系统、分程控制系统、选择性控制系统、均匀控制系统和比值控制系统 5 控制系统对象特性参数：放大系数K 时间常数T 滞后时间 τ 6连续生产过程所遵守的两个最基本的关系 连续生产过程所遵守的两个最基本的关系：物料平衡和能量平衡。 7 PID 调节器的参数整定 调节器的参数整定：整定内容；调节器的比例度δ，积分时间 T1 和微分时间 TD。整 定方法；①经验试凑法，②临界比例度法，③衰减曲线法。 8 最常见测量温度的传感器：热电偶和热电阻传感器 9仪表的精度等级 1.0级表明允许引用误差为 1.0% 10流量计的分类 流量计的分类：A 压差式流量计，B 转子式流量计、C 电磁式流量计 二、选择 10分 1. 程装备控制的主要参数：温度、压力、流量、液位（或物位）、成分和物性等. 2. 被控对象特性的参数及其对对象控制质量的影响 （1）放大系数 K 对控制通道，K 值大，控制灵敏，但被控变量不易控制，系统不稳定 ；对干扰通道，K 值越小，相同干 扰产生的作用越小，利于控制。 3 热电偶温度仪表由热电偶、电测仪和连接导线组成。热电偶是由两种不同的导体或半导体材料焊接而成。焊接的一端称为热端，与导线连接的一端称为冷端。 4 调节阀的类型根据阀芯的动作形式可分为直行程式和转角式。 属于直行程式的阀有直通双座阀、直通单座阀、角型阀、三通阀、高压阀、超高压阀、隔膜阀等。 属于转角阀的有蝶阀、球阀和凸轮挠曲阀等。 5 按照所用能源调节器可分为直接作用式调节器和间接作用调节器。 6计算机控制系统的分类 计算机控制系统的分类:（1）数据采集和数据处理系统 （2）直接数字控制系统（DDC） （3）监督控制系统 SCC （4）分级计算机控制系统 （5）集散型控制系统 7常见的流量特性分类及其使用特性 常见的流量特性分类及其使用特性：A.理想流量特性 ①直线流量特性，在流量小时，流 量的变化值大，而流量大时，流量变化的相对值小。因此具有直线流量特性的调节阀不 宜用于负荷变化较大的场合。②对数流量特性，适应能力强，在工业过程控制中应用广 泛。③快开流量特性，主要用于迅速启闭的切断阀或双位调节系统。④抛物线流量特性， 介于直线流量特性与等百分比流量特性之间。 B.工作流量特性 ①串联管道工作流量特 性 ②并联管道工作流量特性. 8计算机控制系统的组成 计算机控制系统的组成:计算机控制系统是由工业对象和工业控制计算机两大部分组成。 工业控制计算机主要由硬件和软件两部分组成,硬件部分主要包括计算机主机、外部设 备、外围设备、工业自动化仪表和操作控制台等; 软件是指计算机系统的程序系统。 9 控制系统中常用的调节规律有：P PI和PID调节。 10被控对象的滞后分为纯滞后和容量滞后。 三、简答 20分 1 在控制系统中，对象的放大系数，时间常数，滞后时间对控制有什么影响？ 答：对于不同的通道，对象的特性参数（K，T ，τ ）对控制作用的影响是不同的。对于控制通道： 放大系数K大，操纵变量的变化对被控变量的影响就大，即控制作用对扰动的补偿能力强，余差也小；放大系数K小，控制作用的影响不显著，被控变量的变化缓慢。但K太大，会使控制作用对被控变量的影响过强，使系统的稳定性下降。 在相同的控制作用下，时间常数T大，则被控变量的变化比较缓慢，此时对象比较平稳，容易进行控制，但过渡过程时间较大；若时间常数T小，则被控变量变化速度快，不易控制。时间常数太大或太小，在控制上都将存在一定困难，因此，需根据实际情况适中考虑。 滞后时间 τ的存在，使得控制作用总是落后于被控变量的变化，造成被控变量的最大偏差增大，控制质量下降。因此，应尽量减小滞后时间 τ。 对于扰动通道： 放大系数K大对控制不利，因为当扰动频繁出现且幅度较大时，被控变量的波动就会很大，使得最大偏差增大；而放大系数k小，即使扰动较大，对被控变量仍然不会产生多大影响。 时间常数T大，扰动作用比较平缓，被控变量变化较平稳，对象较易控制。 纯滞后的存在，相当于将扰动推迟τ0时间才进入系统，并不影响控制系统的品质；而容量滞后的存在，则将使阶跃扰动的影响趋于缓和，被控变量的变化相应也缓和些，因此，对系统是有利的 2 .什么是双位控制，比例控制