過程控制-習題與答案_第1頁
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1、第1章緒論緒論思考題與習題思考題與習題11過程控制有哪些主要特點?為什么說過程控制多屬慢過程參數(shù)控制?解答:1控制對象復雜、控制要求多樣2.控制方案豐富3控制多屬慢過程參數(shù)控制4定值控制是過程控制的一種主要控制形式5過程控制系統(tǒng)由規(guī)范化的過程檢測控制儀表組成12什么是過程控制系統(tǒng)?典型過程控制系統(tǒng)由哪幾部分組成?解答:過程控制系統(tǒng):過程控制系統(tǒng):一般是指工業(yè)生產(chǎn)過程中自動控制系統(tǒng)的變量是溫度、壓力、流量、液位、成份等這樣一些變量的系統(tǒng)。

2、組成:控制器,被控對象,執(zhí)行機構,檢測變送裝置。13簡述被控對象、被控變量、操縱變量、擾動(干擾)量、設定(給定)值和偏差的含義?解答:被控對象自動控制系統(tǒng)中,工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)過程、設備或機器等。被控變量被控對象內要求保持設定數(shù)值的工藝參數(shù)。操縱變量受控制器操縱的,用以克服擾動的影響,使被控變量保持設定值的物料量或能量。擾動量除操縱變量外,作用于被控對象并引起被控變量變化的因素。設定值被控變量的預定值。偏差被控變量的設定值與實際值

3、之差。14按照設定值的不同形式過程控制系統(tǒng)可分為哪幾類?解答:按照設定值的不同形式又可分為:1定值控制系統(tǒng)定值控制系統(tǒng)是指設定值恒定不變的控制系統(tǒng).定值控制系統(tǒng)的作用是克服擾動對被控變量的影響使被控變量最終回到設定值或其附近.以后無特殊說明控制系統(tǒng)均指定值控制系統(tǒng)而言.2.隨動控制系統(tǒng)隨動控制系統(tǒng)的設定值是不斷變化的.隨動控制系統(tǒng)的作用是使被控變量能夠盡快地準確無誤地跟蹤設定值的變化而變化3.程序控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)的設定值也是變化的,

4、但它是一個已知的時間函數(shù),即設定值按一定的時間程序變化。15什么是定值控制系統(tǒng)解答:在定值控制系統(tǒng)中設定值是恒定不變的,引起系統(tǒng)被控參數(shù)變化的就是擾動信號。16什么是被控對象的靜態(tài)特性?什么是被控對象的動態(tài)特性?為什么說研究控制系統(tǒng)的動態(tài)比其靜態(tài)更有意義?解答:被控對象的靜態(tài)特性:穩(wěn)態(tài)時控制過程被控參數(shù)與控制變量之間的關系稱為靜態(tài)特性。被控對象的動態(tài)特性:。系統(tǒng)在動態(tài)過程中,被控參數(shù)與控制變量之間的關系即為控制過程的動態(tài)特性。在自動化工

5、作中,了解、研究控制系統(tǒng)動態(tài)比其靜態(tài)更為重要。因為在生產(chǎn)過程中,干擾是客觀存在的,是不可避免的。在擾動引起系統(tǒng)變動后,就需要通過控制裝置不斷地施加控制作用去消除干擾作用的影響,使被控變量保持在工藝生產(chǎn)所規(guī)定的技術指標上,以滿足過程控22解答:1)目的:設計過程控制系統(tǒng)及整定控制參數(shù);○1指導生產(chǎn)工藝及其設備的設計與操作;○2對被控過程進行仿真研究;○3培訓運行操作人員;○4工業(yè)過程的故障檢測與診斷?!?2)要求:總的原則一是盡量簡單,二

6、是正確可靠。階次一般不高于三階,大量采用具有純滯后的一階和二階模型,最常用的是帶純滯后的一階形式。2222簡述建立對象的數(shù)學模型兩種主要方法。簡述建立對象的數(shù)學模型兩種主要方法。22解答:一是機理分析法。機理分析法是通過對對象內部運動機理的分析,根據(jù)對象中物理或化學變化的規(guī)律(比如三大守恒定律等),在忽略一些次要因素或做出一些近似處理后推導出的對象特性方程。通過這種方法得到的數(shù)學模型稱之為機理模型,它們的表現(xiàn)形式往往是微分方程或代數(shù)方程

7、。二是實驗測取法。實驗測取法是在所要研究的對象上,人為施加一定的輸入作用,然后,用儀器測取并記錄表征對象特性的物理量隨時間變化的規(guī)律,即得到一系列實驗數(shù)據(jù)或實驗曲線。然后對這些數(shù)據(jù)或曲線進行必要的數(shù)據(jù)處理,求取對象的特性參數(shù),進而得到對象的數(shù)學模型。512512何為測試法建模?它有什么特點?何為測試法建模?它有什么特點?23解答:1)是根據(jù)工業(yè)過程輸入、輸出的實測數(shù)據(jù)進行某種數(shù)學處理后得到數(shù)學模型。2)可以在不十分清楚內部機理的情況下,

8、把被研究的對象視為一個黑匣子,完全通過外部測試來描述它的特性。2323描述簡單對象特性的參數(shù)有哪些描述簡單對象特性的參數(shù)有哪些各有何物理意義各有何物理意義23解答:描述對象特性的參數(shù)分別是放大系數(shù)K、時間常數(shù)T、滯后時間。?放大系數(shù)K放大系數(shù)K在數(shù)值上等于對象處于穩(wěn)定狀態(tài)時輸出的變化量與輸入的變化量之比,即輸入的變化量輸出的變化量?K由于放大系數(shù)K反映的是對象處于穩(wěn)定狀態(tài)下的輸出和輸入之間的關系,所以放大系數(shù)是描述對象靜態(tài)特性的參數(shù)。時

9、間常數(shù)T時間常數(shù)是指當對象受到階躍輸入作用后,被控變量如果保持初始速度變化,達到新的穩(wěn)態(tài)值所需的時間?;虍攲ο笫艿诫A躍輸入作用后,被控變量達到新的穩(wěn)態(tài)值的632%所需時間。時間常數(shù)T是反映被控變量變化快慢的參數(shù),因此它是對象的一個重要的動態(tài)參數(shù)。滯后時間滯后時間是純滯后時間和容量滯后的總和。??0?c?輸出變量的變化落后于輸入變量變化的時間稱為純滯后時間,純滯后的產(chǎn)生一般是由于介質的輸送或熱的傳遞需要一段時間引起的。容量滯后一般是因為物

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