控制儀表課后答案第1-2-3章部分

1、思考與練習(xí)題參考答案思考與練習(xí)題參考答案第1章模擬式控制器模擬式控制器思考與練習(xí)題思考與練習(xí)題(1)(1)工業(yè)上常用控制器的控制規(guī)律有哪幾種？工業(yè)上常用控制器的控制規(guī)律有哪幾種？答：工程上常用的控制器的控制規(guī)律有比例（答：工程上常用的控制器的控制規(guī)律有比例（P）、比例積分（）、比例積分（PIPI）、比例）、比例微分（微分（PDPD）以及比例積分微分（）以及比例積分微分（PIDPID）四種，由此產(chǎn)生相應(yīng)的四種常用控制器。）四種，由此產(chǎn)生相

2、應(yīng)的四種常用控制器。(2)(2)在模擬控制器中，一般采用什方式實(shí)現(xiàn)各種控制規(guī)律？在模擬控制器中，一般采用什方式實(shí)現(xiàn)各種控制規(guī)律？答：可以用負(fù)反饋放大器來實(shí)現(xiàn)。其原理組成如圖：可以用負(fù)反饋放大器來實(shí)現(xiàn)。其原理組成如圖3.13.1所示。所示。由圖可知：由圖可知：fiUU???KU??0FUUf?O根據(jù)上述三個(gè)關(guān)系式可求得輸出與輸入的關(guān)系為：根據(jù)上述三個(gè)關(guān)系式可求得輸出與輸入的關(guān)系為：FKKUUi??10當(dāng)放大器的放大倍數(shù)足夠大時(shí)，當(dāng)放大器的

3、放大倍數(shù)足夠大時(shí)，F(xiàn)K1FK1則上式分母中的則上式分母中的1可忽略不計(jì)，上可忽略不計(jì)，上式可近似表示為：式可近似表示為：UoUrUfR2R1放大器放大器KUiUfεKF圖3.1（a）負(fù)反饋放大電路圖）負(fù)反饋放大電路圖圖3.1(b)負(fù)反饋放大電路方框圖負(fù)反饋放大電路方框圖Uo手動(dòng)操作是由手動(dòng)操作電路實(shí)現(xiàn)的。手動(dòng)操作是由手動(dòng)操作電路實(shí)現(xiàn)的。輸出電路其作用是將比例積分電路送來的以輸出電路其作用是將比例積分電路送來的以10V10V為基準(zhǔn)的為基準(zhǔn)

4、的1～5VDC5VDC電壓信號(hào)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成以轉(zhuǎn)換成以0V0V為基準(zhǔn)的為基準(zhǔn)的4～20mADC20mADC輸出電流送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。輸出電流送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。指示電路的作用是將以零伏為基準(zhǔn)的指示電路的作用是將以零伏為基準(zhǔn)的4～20mADC20mADC轉(zhuǎn)換成以轉(zhuǎn)換成以VB=10V=10V為基準(zhǔn)的為基準(zhǔn)的1～5mADC5mADC的輸出電流信號(hào)，用電流表加以指示的輸出電流信號(hào)，用電流表加以指示（5）DDZDDZ—Ⅲ型控制器的輸入電路為什么要采用差動(dòng)輸

5、入方式？為什么要進(jìn)型控制器的輸入電路為什么要采用差動(dòng)輸入方式？為什么要進(jìn)行電平移動(dòng)？行電平移動(dòng)？答：答：采用差動(dòng)輸入方式，使引線電阻采用差動(dòng)輸入方式，使引線電阻RCNCN上的壓降上的壓降VCMCM以共模電壓形式加入以共模電壓形式加入輸入電路，由于輸入電路對(duì)共模電壓信號(hào)有很強(qiáng)的抑制作用，使輸入電路，由于輸入電路對(duì)共模電壓信號(hào)有很強(qiáng)的抑制作用，使VCMVCM不致引起不致引起誤差。輸出電壓誤差。輸出電壓V0101與引線電阻上的附加壓降與引線電

6、阻上的附加壓降VCM1CM1、VCM2CM2無關(guān)，因而消除了它們無關(guān)，因而消除了它們對(duì)輸出電壓對(duì)輸出電壓V0101的影響。的影響。在輸入電路中進(jìn)行電平移動(dòng)，將偏差電平抬高到在輸入電路中進(jìn)行電平移動(dòng)，將偏差電平抬高到10V10V的基準(zhǔn)上，這樣在同的基準(zhǔn)上，這樣在同樣條件下，運(yùn)算放大器的輸入端電壓數(shù)值就在共模電壓范圍要求之內(nèi)，輸入電樣條件下，運(yùn)算放大器的輸入端電壓數(shù)值就在共模電壓范圍要求之內(nèi)，輸入電路就能正常工作了。輸入電路將兩個(gè)以零伏為基

7、準(zhǔn)的輸入電壓轉(zhuǎn)換成了以電平路就能正常工作了。輸入電路將兩個(gè)以零伏為基準(zhǔn)的輸入電壓轉(zhuǎn)換成了以電平VB=10V=10V為基準(zhǔn)的偏差電壓輸出，從而實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的電平移動(dòng)，使運(yùn)算放大器的為基準(zhǔn)的偏差電壓輸出，從而實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的電平移動(dòng)，使運(yùn)算放大器的輸入端電壓進(jìn)入其共模電壓范圍內(nèi)。輸入端電壓進(jìn)入其共模電壓范圍內(nèi)。（6）DDZDDZ—Ⅲ型控制器有哪幾種工作狀態(tài)？什么是軟手動(dòng)狀態(tài)和硬手動(dòng)狀態(tài)？型控制器有哪幾種工作狀態(tài)？什么是軟手動(dòng)狀態(tài)和硬手動(dòng)狀態(tài)？答：

8、答：DDZDDZ—Ⅲ型控制器有自動(dòng)（型控制器有自動(dòng)（A）、軟手動(dòng)（）、軟手動(dòng)（M）和硬手動(dòng)（）和硬手動(dòng)（H）三種工作）三種工作狀態(tài)，軟手動(dòng)操作又稱速度式手操，是指控制器的輸出電流隨手動(dòng)輸入電壓成狀態(tài)，軟手動(dòng)操作又稱速度式手操，是指控制器的輸出電流隨手動(dòng)輸入電壓成積分關(guān)系而變化。硬手動(dòng)操作又稱比例式手操，是指控制器的輸出電流隨手動(dòng)積分關(guān)系而變化。硬手動(dòng)操作又稱比例式手操，是指控制器的輸出電流隨手動(dòng)輸入電壓成比例關(guān)系而變化。輸入電壓成比例關(guān)

9、系而變化。（7）什么是控制器的無擾動(dòng)切換？）什么是控制器的無擾動(dòng)切換？DDZDDZ—Ⅲ型控制器如何實(shí)現(xiàn)型控制器如何實(shí)現(xiàn)“手動(dòng)手動(dòng)自動(dòng)自動(dòng)”無擾動(dòng)切換？為什么從軟手動(dòng)方式向硬手動(dòng)方式切換需要事先平衡？無擾動(dòng)切換？為什么從軟手動(dòng)方式向硬手動(dòng)方式切換需要事先平衡？答：所謂無擾動(dòng)切換是指在切換時(shí)控制器的輸出不發(fā)生變化，對(duì)生產(chǎn)過程無答：所謂無擾動(dòng)切換是指在切換時(shí)控制器的輸出不發(fā)生變化，對(duì)生產(chǎn)過程無擾動(dòng)。擾動(dòng)。Ⅲ型控制器由自動(dòng)或硬手動(dòng)向軟手動(dòng)的切換

10、（型控制器由自動(dòng)或硬手動(dòng)向軟手動(dòng)的切換（AHAH?M）以及由軟手動(dòng)或硬）以及由軟手動(dòng)或硬手動(dòng)向自動(dòng)的切換手動(dòng)向自動(dòng)的切換(MH(MH?A)A)均為無平衡無擾動(dòng)的切換方式。所謂無平衡切換，均為無平衡無擾動(dòng)的切換方式。所謂無平衡切換，是指在自動(dòng)、手動(dòng)切換時(shí)，不需要事先調(diào)平衡，可以隨時(shí)切換至所需要位置。是指在自動(dòng)、手動(dòng)切換時(shí)，不需要事先調(diào)平衡，可以隨時(shí)切換至所需要位置。①當(dāng)從任何一種操作狀態(tài)切換到軟手動(dòng)操作時(shí)，運(yùn)算放大器當(dāng)從任何一種操作狀態(tài)切