过程控制习题课.ppt

控制系统组成及性能指标 控制系统组成及性能指标（续） 过程动态特性及建模 过程动态特性及建模（续） 过程动态特性及建模（续） 过程动态特性及建模（续） 过程动态特性及建模（续） 过程动态特性及建模（续） 利用方框图等效变换; 直接用传递函数计算公式; 通过求解传递函数方程组. 过程动态特性及建模（续） 过程动态特性及建模（续） 过程动态特性及建模（续） 测量变送器和执行器与控制器 ---控制阀流量特性选择 测量变送器和执行器与控制器（续） 测量变送器和执行器与控制器（续） 测量变送器和执行器与控制器（续） 控制器的“正反作用”选择 控制器的“正反作用”选择（续） 控制器的“正反作用”选择（续） 串级控制系统（续） 串级控制系统（续） 串级控制系统（续） 串级控制系统（续） 串级控制系统（续） 串级控制系统（续） 串级控制系统（续） 前馈控制系统 前馈控制系统（续） 前馈控制系统（续） 前馈-反馈控制系统 比值控制系统 比值控制系统（续） 比值控制系统（续） 题2 有一单闭环比值控制系统如图所示，其比值用DDZ-Ⅲ型乘法器来实现（图中的测量仪表是线性仪表）。已知Q1max＝7000kg／h，Q2max＝4000kg／h。要求： （1）若已知I0＝18mA，求该比值控制系统的k＝？比值系数K=？ （2）待该比值系统稳定时，测得I1＝10mA，试计算此时的I2=？ 比值控制系统（续） 比值控制系统（续） 分程控制系统 分程控制系统（续） 分程控制系统（续） 分程控制系统（续） 分程控制系统（续） 分程控制系统（续） 选择性控制系统 选择性控制系统（续） 选择性控制系统（续） 阀位控制系统 题3 前馈控制有哪几种主要形式？ 答：前馈控制的主要形式有单纯的前馈控制（又称简单前馈）和前馈-反馈控制两种。根据对干扰补偿形式的特点，又分静态前馈控制和动态前馈控制。 题4 什么叫不变性原理？ 答：不变性原理也称扰动补偿原理，它是前馈控制的理论基础。 所谓“不变性”是指控制系统的被控变量与扰动量完全无关，或在一定准确度下无关，即被控变量对干扰完全独立或基本独立。 一般，进入控制系统中的扰动都使被控变量发生偏离其给定值的变化。而前馈控制之所以能实现完全补偿是通过前馈控制器的校正作用来消除扰动对被控变量的影响的。这就是所谓的不变性原理。 TC FC TC FC 原油 原油 燃料油 燃料油 (a) (b) 题1：有时前馈-反馈控制系统从其系统结构上看与串级控制系统十分相似。试问如何来区分它们？试分析判断下图所示的两个系统各属于什么系统？说明其理由。 答案：图(a)是前馈-反馈控制系统，图(b)是串级控制系统。前馈-反馈控制系统有一个闭合回路，串级控制系统有两个闭合回路；前馈-反馈控制系统中的调节阀在定值控制系统中，第二个图中的调节阀在随动控制系统中。 题1 比值控制中的比值与比值系数是否是一回事？其关系如何？ 答：不是一回事。 比值是指反应工艺要求的两个流量的体积流量或重量流量之比，一般用k表示。而比值系数是指设置于比值运算器或比值调节器的仪表参数，一般用k’表示。 。k’是k的函数，两者一般不相等。设计和运用比值 控制系统时，必须把k折算成k’。 题2 什么是变比值控制系统？ 答：变比值控制系统是相对于定比值控制而言的。当要求两种物料的比值大小能灵活地随第三变量的需要而加以调整时，就要求设计比值不是恒定值的比值控制系统，称为变比值控制系统。 题3 比值控制系统的结构有几种？名称是什么？各自有什么特点？各自适宜的应用场合？ 答：有4种结构，分别是：开环比值系统、单闭环比值系统、双闭环比值系统、变比值系统。 开环比值系统：简单，但比值不精确，负荷变化大，适宜比值精度要求不高、允许负荷变化的场合。 单闭环比值系统：比值可以精确，但负荷变化大，适宜比值精度要求高、允许符合变化的场合。 双闭环比值系统：比值精确，负荷变化小，结构复杂。适宜比值精度高、且负荷变化小的场合。 变比值系统：可完成比值的动态修正，满足复杂的工艺要求。结构复杂，用于要求变比值控制的场合。 比值控制系统（续） 题1 对于如左图所示的流量系统, 希望F2按比例跟踪F1的变化: K I2 I2’ I0 I1 F1T FY Q1 Q2 FC F2T （2）待系统稳定时，则 （1） 题3 有一生产工艺要求A、B两物料流量比值维持在0.4。已知Qamax=3200kg/h，Qbmax=800kg/h，流量测量用孔板配差压变送器进行测量，并在变送器后加了开方器。试分析可否用乘法器组成的比值控制方案？如果一定要用乘法器，在系统结