《自動化儀表和過程掌控》練習題與參考的答案

1、《自動化儀表與過程控制自動化儀表與過程控制》練習題及參考答案》練習題及參考答案一、填空題一、填空題1、過程控制系統(tǒng)一般由控制器、執(zhí)行器、被控過程和測量變送等環(huán)節(jié)組成。2、儀表的精度等級又稱準確度級，通常用引用誤差作為判斷儀表精度等級的尺度。3、過程控制系統(tǒng)動態(tài)質量指標主要有衰減比n、超調量σ和過渡過程時間；靜態(tài)質量指標有穩(wěn)態(tài)誤差ess。st4、真值是指被測變量本身所具有的真實值，在計算誤差時，一般用約定真值或相對真值來代替。5、根據(jù)使用

2、的能源不同，調節(jié)閥可分為氣動調節(jié)閥、電動調節(jié)閥和液動調節(jié)閥三大類。6、過程數(shù)學模型的求取方法一般有機理建模、試驗建模和混合建模。7、積分作用的優(yōu)點是可消除穩(wěn)態(tài)誤差(余差)，但引入積分作用會使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。8、在工業(yè)生產(chǎn)中常見的比值控制系統(tǒng)可分為單閉環(huán)比值控制、雙閉環(huán)比值控制和變比值控制三種。9、Smith預估補償原理是預先估計出被控過程的數(shù)學模型，然后將預估器并聯(lián)在被控過程上，使其對過程中的純滯后進行補償。10、隨著控制通道的增益K0

3、的增加，控制作用增強，克服干擾的能力最大，系統(tǒng)的余差減小，最大偏差減小。11、從理論上講，干擾通道存在純滯后，不影響系統(tǒng)的控制質量。12、建立過程對象模型的方法有機理建模和系統(tǒng)辨識與參數(shù)估計。13、控制系統(tǒng)對檢測變送環(huán)節(jié)的基本要求是準確、迅速和可靠。14、控制閥的選擇包括結構材質的選擇、口徑的選擇、流量特性的選擇和正反作用的選擇。15、防積分飽和的措施有對控制器的輸出限幅、限制控制器積分部分的輸出和積分切除法。16、如果對象擾動通道增益

4、增加，擾動作用增強，系統(tǒng)的余差增大，fK最大偏差增大。4.4.前饋控制和反饋控制各有什么特點？為什么采用前饋前饋控制和反饋控制各有什么特點？為什么采用前饋反饋復合系統(tǒng)將能較反饋復合系統(tǒng)將能較大地改善系統(tǒng)的控制品質？大地改善系統(tǒng)的控制品質？答:前饋控制的特點是:根據(jù)干擾工作及時精度不高實施困難只對某個干擾有克服作用.反饋的特點作用依據(jù)是偏差不及時:精度高實施方便對所有干擾都有克服作用.由于兩種控制方式優(yōu)缺點互補所以前饋反饋復合系統(tǒng)將能較大

5、地改善系統(tǒng)的控制品質.5、PID調節(jié)器的參數(shù)調節(jié)器的參數(shù)、、對控制性能各有什么影響？對控制性能各有什么影響？pKITDT答：(1)比例增益反映比例作用的強弱，越大，比例作用越強，反之亦pKpK然。比例控制克服干擾能力較強、控制及時、過渡時間短，但在過渡過程終了時存在余差；(2)積分時間反映積分作用的強弱，越小，積分作用越強，反之亦然。積分ITIT作用會使系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，但在過渡過程結束時無余差；(3)微分時間反映積分作用的強弱，越大，積

6、分作用越強，反之亦然。微DTDT分作用能產(chǎn)生超前的控制作用，可以減少超調，減少調節(jié)時間；但對噪聲干擾有放大作用。6、與反饋控制系統(tǒng)相比，前饋控制系統(tǒng)有哪些特點？、與反饋控制系統(tǒng)相比，前饋控制系統(tǒng)有哪些特點？答：(1)反饋控制的本質是基于偏差來消除偏差，而前饋控制是基于擾動來消除擾動對被控量的影響；(2)反饋控制是“不及時”的，而前饋控制器可“及時”動作；(3)反饋控制屬閉環(huán)控制，而前饋控制屬開環(huán)控制；(4)反饋控制對閉環(huán)內擾動均有校正作

7、用，而前饋控制具有制定性補償?shù)木窒扌裕?5)反饋控制規(guī)律通常有P、PI、PD、PID等，而前饋控制規(guī)律比較復雜。7、簡述“積分飽和現(xiàn)象”產(chǎn)生的內因和外因。、簡述“積分飽和現(xiàn)象”產(chǎn)生的內因和外因。答：造成積分飽和現(xiàn)象的內因是控制器包含積分控制作用，外因是控制器長期存在偏差。在偏差長期存在的條件下，控制器輸出會不斷增加或減小，直到極限值引起積分飽和。8、如圖所示的壓力容器，采用改變氣體排出量以維持、如圖所示的壓力容器，采用改變氣體排出量以維