過程控制與自動化儀表第三版課后答案

1、第1章思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題1基本練習(xí)題基本練習(xí)題（1）簡述過程控制的特點(diǎn)。答：1控制對象復(fù)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（2）什么是過程控制系統(tǒng)？試用方框圖表示其一般組成。答：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)。過程控制系統(tǒng)的一般性框圖如圖11所示：控制器r(

2、t)執(zhí)行器被控過程檢測變送裝置y(t)_f(t)e(t)u(t)q(t)z(t)圖11過程控制系統(tǒng)的一般性框圖（3）單元組合式儀表的統(tǒng)一信號是如何規(guī)定的？答：各個單元模塊之間用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。1）模擬儀表的信號：氣動0.02~0.1MPa；電動Ⅲ型：4~20mADC或1~5VDC。2）數(shù)字式儀表的信號：無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。（4）試將圖12加熱爐控制系統(tǒng)流程圖用方框圖表示。答：加熱爐控制系統(tǒng)流程圖的方框圖如圖13所示：調(diào)節(jié)時間：系統(tǒng)從受干

3、擾開始到被控量進(jìn)入新的穩(wěn)態(tài)值的（）范圍內(nèi)所st5%?2%?需要的時間；振蕩頻率：過渡過程中相鄰兩同向波峰（或波谷）之間的時間間隔叫振蕩周期或n?工作周期，其倒數(shù)稱為振蕩頻率；上升時間：系統(tǒng)從干擾開始到被控量達(dá)到最大值時所需時間；pt峰值時間：過渡過程開始至被控參數(shù)到達(dá)第一個波峰所需要的時間。pt（6）誤差積分指標(biāo)有什么缺點(diǎn)？怎樣運(yùn)用才較合理？答：誤差積分指標(biāo)存在的缺點(diǎn)是不能保證控制系統(tǒng)具有合適的衰減率。因此，通常先確定衰減率，然后再考慮

4、使某種誤差積分為最小。（7）簡述過程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟。答：過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要步驟：1.確定控制目標(biāo)；2選擇被控參數(shù)；3.選擇控制量；4.確定控制方案；5.選擇控制策略；6.選擇執(zhí)行器；7.設(shè)計(jì)報警和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)；8.系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)；9系統(tǒng)投運(yùn)、調(diào)試和整定調(diào)節(jié)器的參數(shù)。（8）通常過程控制系統(tǒng)可分為哪幾種類型？試舉例說明。答：過程控制系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同主要分為三類：1.反饋控制系統(tǒng)：反饋控制系統(tǒng)是根據(jù)被控參數(shù)與給定值的偏差進(jìn)行控制的，最終

5、達(dá)到或消除或減小偏差的目的，偏差值是控制的依據(jù)。它是最常用、最基本的過程控制系統(tǒng)。2前饋控制系統(tǒng)：前饋控制系統(tǒng)是根據(jù)擾動量的大小進(jìn)行控制的，擾動是控制的依據(jù)。由于沒有被控量的反饋，所以是一種開環(huán)控制系統(tǒng)。由于是開環(huán)系統(tǒng)，無法檢查控制效果，故不能單獨(dú)應(yīng)用。3.前饋－反饋控制系統(tǒng)：前饋控制的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠迅速及時的克服主要擾動對被控量的影響，而前饋—反饋控制利用反饋控制克服其他擾動，能夠使被控量迅速而準(zhǔn)確地穩(wěn)定在給定值上，提高控制系統(tǒng)的控制