过程控制工程第三版习题的答案教学内容.ppt

郑重声明 本PPT可以下载,但禁止转载。 习题讲解 第一章P16页思考与习题 1-1自动控制系统主要由哪里些环节组成?各环节 起什么作用? 答:自动控制系统由被控对象、测量变送器、执行器(控 制阀)和控制器组成。 被告控对象:是指被控制的生产设备或裝置。 测量变送器:用于测量被控变量,并按一定的规律将其转换 为标准信号作为输出。 执行器:常用的是控制阀,接受来自控制器的命令信号,用 于改变控制阀的开度。 控制器:它将被告控变量的测量值班与设定值进行比较,得 1-2试讨论比较常见的计算机控制装置的系 统结构与特点 1)直接数字控制:计算灵活,不仅能实现典型的 PID控制规律,还可以分时处理多个控制回路。 2)集中型计算机控制系统:可实现解耦控制、联锁 控制等各种更复杂的控制功能;信息集中,便于 实现操作管理与优化生产;灵活性大,控制回路 的增减、控制方案的改变可由软件来实现;人机 交互好,操作方便。 )集散控制系统:同时适应管理与控制两方面的需 要,一方面使用若干个控制器完成系统的控制任 务,每个控制器实现一定的控制目标,可以独立 的完成数据采集、信号处理、算法实现与控制输 出等功能;另一方面,强调檳的集中性 P:被控变量,储罐:被控对象 aU:控制变量,进气流量:操纵变量 。被控变量:被控对象需要维持在其理想值的工变量,也 是测量变送的输入。 。控制变量:控制器的输出电信号。 操作变量:执行器的操作对象,对被控变量有影响。 扰动变量:影响被控变量的变量(除了操作变量)。 干扰通道 控制器 控制阀 控制对象 测量变送 1-4以图1-16所示的液位控制系统为例,当进料量 Qi突然增大时,详细说明系统如何运用反馈控制机 制来实现液位定值控制之目的。 液位 流出 控制器 控制阀 控制对象 测量变送 假设控制阀为气关阀,控制器为反作用,偏差 为指定值与测量值之差。 习题2-1工业过程中被控对象的动态特性有哪 些特点? 答:根据输岀相对于输入变化的响应情况可将过程 分为两大类:自衡过程和非自衡过程。 自衡过程:当输入变化时,无需外加的任何控制作 用,过程能够自发地趋于新的平衡状态的性质称 为自衡性。自衡过程包括纯滞后过程、单容过程 和多容过程。 非自衡过程:与自衡过程不同,当输入发生变化时 非自衡过程不能够自发地趋于新的平衡状态。 习题2-2 液阻:凡是能局部改变液流的通流面积使液流产生 压力损失(阻力特性)或在压力差一定情况下,分 妃调节流量(控制特性)的液玉阀口以及类似结构, 如薄壁 孔、细长孔、缝隙等,都称之为液 液阻都应满足流量压力方程。液阻可类似 电阻用RPq确定,P与液位差ΔH有关。 或者,当液体流过一段较长的管道或各种阀孔、弯管 及管接头时,由于流 液体 间的相互摩擦和碰撞会产生阻力,这种阻碍 液体流动的阻力称为液阻。液阻的大小由流量和压 力决定 (1)据液体力学原理有: Adh 0-0,-Q Ad△H △Q2=02-Q △H △Q3=Q3 R,R,ASH(S)=R,R,2(S)-R,H(S)-R,H(S) G(S) H(S) 0(S) R,R,AS+R,+ r (2)过程的方框图 Q1(S) RR RRAS+R+R