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过程控制与自动化仪表试卷

过程控制与自动化仪表试卷
过程控制与自动化仪表试卷

过程控制与自动化仪表考题和复习资料

一填空题

1过程控制系统按设定值不同可以分为定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统。

2Ⅲ型电动单元组合仪表的电压信号标准是1-5V DC电流信号标准是4-20mA DC,气动仪表输入输出模拟信号统一使用1.02-0.1M Pa的气压信号。

7构成安全火花防爆系统必须具备两个条件是现场仪表必须设计成安全火花型和现场仪表与非危险场所间必须经过安全栅。

9比例调节是基于偏差的大小;积分调节是基于偏差的有无;微分调节是基于偏差的变化速率。

12已知扰动通道的传递函数是Gf(s)=Kf/(TfS+1),从控制的角度看,Kf越小对控制参数的影响越小Tf越大对提高控制质量越有利,干扰进入系统的位置越远离被控参数,对系统的动态控制质量越有利。

13.串级控制系统中,主调节器起定值控制作用,负调节器起随动控制作用,一般主调节器选PI或者PD调节规律,负调节器选P调节规律。

14.在调节参数的工程整定法中,临界比例度法和衰减曲线法属于闭环整定,反应曲线法属于开环整定,它是利用系统广义过程的阶跃响应曲线对调节器参数进行整定的。

15.当广义过程控制通道时间常数较小,负荷变化不大,且工艺要求无静差时,应选用PI控制规律。

16.对于大多数控制系统而言,当系统的瞬太响应曲线达到Ψ=0.75的衰减率时,则接近最佳的过渡过程曲线。此时衰减比为4:1。

二简要回答问题

7.对一个单容水箱施加一个X0=5MM的阶跃扰动,施加扰动前水位是150mm,施加扰动系统平衡后水位是180mm,其响应曲线如图,确定被控过程的数学模型。

答:增益K=6

时间常数T=10min

数学模型为G(s)=6/(10S+1)

8画出串级控制系统框图,说明串级控制系统的特点

特点:1)对进入副回路的干扰有很强的抑制能力

2)能改善控制通道的动态特性,提高系统的快速反应能力

3)对非线性情况下的负荷或操作条件的变化,有一定的自适应能力。

三下图为DDZ-|||型电动调节器比例积分PI等效电路,推导实际PI电路的传递函数。其中V02是PI电路的输入,V03是PI电路的输出,m为积分换挡系数,Ti=mR1C1,K1=KCm/(mC1),K=10^6为运放的开环增益。

答案在课本80-81页

式3-18到式3-21

最后答案:

V o3(s)/Vo2=(-C2/Cm)[(1+1/Tis)/(1+1/K1T2s)]

四双容的貌似不考了,原题是课本P120页图4-12a)

问题a列些微分方程

b)求传递函数

答案a)课本120页4-29到4-32

b) (课本式4-33)

五题目是179页图6-5,用公式推导的方法说明为什么串级控制系统能改善控制通道的动态特性。

答案是180页式(6-11)到(6-13)和6-13下面的那段话。

六如图所示(图片是178页6-3)

1)分析进料流量F1、冷却水流量F2对反应温度T1的影响

2)设计课型控制方案,满足控制要求,画出控制原理图和该控制系统的工艺控制图(画在工艺流程图上)

3)确定调节阀气开、气关形式,调节器正反作用方式

4)确定调节器的调节规律,并说明理由

答案:1)F1增加T1增加;F2增大,T1减小2)字太多,看图

2)根据安全原则,调节阀应为气开形式,故Kv正,又当冷却水增加时,T1减小,故为反作用过程Ko为负,测量变送环节Km一般是正,因此根据单回路控制系统各部分增益乘积为正的原则,调节器K1为负,为正作用方式调节器

3)根据过程特性和工作要求,主调节器起到定制控制作用,宜采用PI控制规律,可消除静差,负调节器T2C起到随动控制作用,宜采用P调节规律。

补充B卷考题

1.单容量对象数学模型的确定(本次必考)

图片是117页图4-7

答案是117-118页

式4-13到4-18

2等效电路传递函数

图片是78页图3-9

答案是78页式3-8到3-10加上79页1)2)两条

3)单回路控制系统设计

PPT第五章118页“乳化物干燥过程”

课本170页图5-20

所谓的【重点内容】

1)计算题类型:性能指标数学建模、参数整定、比值

2)9页衰减比的计算

3)73页调节器、执行器、特别是安全栅的作用

4)84页手动操作无扰切换

5)96页表3-3 执行器的气开气关

6)104页安全栅那一句话

7)111页有自衡无自衡

8)114页过程建模方法

9)116页是个计算题

10)124页确定一阶惯性环节的参数(不做重点)

11)147页控制参数的选择

12)157页调节器正反作用的选择

13)160页调节器参数整定

14)163页对应的PPT上有必考题

15)172页图5-24的流程图

16)178页图6-3和183页图6-8的原理图

17)182页最下面:串级控制系统的特点

18)188页串级控制系统的整定:逐步逼近法、两步整定法、一步整定法。

19)191页记住一句话和式6-27:前馈调节器设计依据“不变性原理”

20)193页附近:前馈反馈控制系统的比较

21)195页图6-20和194页得一大段“锅炉汽包水位控制”关键词“虚假水位”======以后无计算=====

22)245页8.4那一段

23)247页图8-14

图片请访问电子家获取

过程控制与自动化仪表(复习要点)

填空30 问答20 分析10 设计15 计算分析25 第一章: 什么是过程控制?过程控制是生产过程自动化的简称。它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或一定周期程序进行的生产过程自动控制,是自动化技术的重要组成部分。 过程控制系统的组成:被控对象和自动化仪表(包括计算机)两部分组成。(被控参数,控制参数,干扰量f(t),设定值r(t),反馈值z(t),偏差e(t),控制作用u(t)) 过程控制系统的分类:按结构不同:(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈-反馈复合控制系统;按定值不同:(1)定值控制系统(2)随动控制系统(3)顺序控制系统 过程控制系统的性能指标:根据稳定性、快速性、准确性的要求提出以下 单向性能指标:(1)衰减比(2)最大动态偏差和超调量(3)参与偏差(4)调节时间、峰值时间和振荡频率 综合性能指标:(1)偏差绝对值积分IAE(2)偏差平方积分ISE(3)偏差绝对值与时间乘积积分ITAE(4)时间乘偏差平方积分ITSE 第二章: 检测误差的类型、怎样克服? 1、检测误差的描述 (1)真值所谓真值是指被测物理量的真实(或客观)取值。在当前现行的检测体系中,许多物理量的真值是按国际公认的公式认定的,即用所谓“认定设备”的检测结果作为真值。(2)最大绝对误差绝对误差是指仪表的实测示值x与真值x a的最大差值,记作△,即△=x-x a (3)相对误差δ=△/x a *100% (4)引用误差γ=△/(x max-x min)*100% (5)基本误差基本误差是指仪表在国家规定的标准条件下使用时所出现的误差。 (6)附加误差附加误差是指仪表的使用条件偏离了规定的标准条件所出现的误差。 2、检测误差的规律性 (1)系统误差系统误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时,按一定规律出现的误差。克服系统误差的有效方法之一是利用负反馈结构。 (2)随机误差或统计误差当对同一被测参数进行多次重复测量时,误差绝对值的大小和符号不可预知地随机变化,但就总体而言具有一定的统计规律性,通常将这种误差称为随机误差或统计误差。引起随机误差的原因很多且难以掌握,一般无法预知,只能用概率和数理统计的方法计算它出现的可能性的大小,并设计合适的滤波器进行消除。 (3)粗大误差又称疏忽误差。这类误差是由于测量者疏忽大意或环境条件的突然变化而引起的。对于粗大误差,首先应设法判断是否存在,然后再将其剔除。 检测仪表的组成:传感器、变送器 检测仪表的基本特性 固有特性:(1)精确度及其等级(2)非线性误差(3)变差(4)灵敏度和分辨力(5)漂移(6)动态误差

自动化仪表与过程控制

绪论 ●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表? 答:a:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表. ●DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答:在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDZ-III型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mA直流电流作为标准信号.这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别,且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响,适于信号的远距离传送;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活. ●什么叫两线制变送器?它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分. 答:a.就是将供电的电源线与信号的传输线合并起来,一共只用两根导线.b. 1有利于识别仪表的断电断线等故障2不仅节省电缆布线方便,而且大大有利与安全防爆易抗干扰.3上限值较大,有利于抑制干扰4上下限的比值为5:1与气动仪表信号制对应,便于相互折算,产生较大的磁力c.图. ●什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为0.5级的测量仪表,在量程围的最大误差为多少? 答:模拟式仪表的合理精确度,应该以测量围中最大的绝对误差和该仪表的测量围之比来衡量,这种比值称为相对百分误差,仪表工业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(100+100)=0.5%x=1℃. 1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种?什么热电偶的分度号?在什么情况下要使用补偿导线? 答:a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个接点温度不同,回路中就会出现热电动势,并产生电流。 b、铂极其合金,镍铬-镍硅,镍铬-康铜,铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度围温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时,自动补偿冷端温度变化,以保证测量精度,为了节约,作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2热电阻测温有什么特点?为什么热电阻要用三线接法? 答:a、在-200到+500摄氏度围精度高,性能稳定可靠,不需要冷端温度补偿,测温围比热电偶低,存在非线性。 b、连接导线为铜线,环境温度变化,则阻值变,若采用平衡电桥三线连接,连线R使桥路电阻变化相同,则桥路的输出不变,即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构,工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情况下要做零点迁移? 答:a、结构:其核心是一个直流低电平电压-电流变换器,大体上都可分为输入电路、放大电路及反馈电路三部分。

自动化仪表与过程控制课后答案

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 自动化仪表与过程控制课后答案 自动化仪表与过程控制课后答案 0-1 自动化仪表是指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表?自动化仪表:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术工具单元组合式调节仪表 : 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II 型与 DDZ-III 型仪表的电压,电流信号输出标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? P5 第二段 0-3 什么叫两线制变送器?它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分? P5~6 0-4 什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~100C,精确度为 0.5 级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少?一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高 x/(100+100)=0.5% x=1 摄氏度 1-1 试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种?什么叫热电偶的分度号?在什么情况下要使用补偿导线?答:a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个接点温度不同,回路中就会出现热电动势,并产生电流。 b、铂极其合金,镍铬-镍硅,镍铬-康铜,铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时,自动补偿 1/ 11

过程控制系统与仪表 习题答案 王再英

过程控制系统与仪表王再英刘淮霞陈毅静编着 习题与思考题解答 机械工业出版社

第1章思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点为什么说过程控制多属慢过程参数控制 解答: 1.控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富 3.控制多属慢过程参数控制 4.定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5.过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统典型过程控制系统由哪几部分组成 解答: 过程控制系统:一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成:参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法,通常过程控制系统可分为哪几类 解答: 分类方法说明: 按所控制的参数来分,有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;按控制系统所处理的信号方式来分,有模拟控制系统与数字控制系统;按控制器类型来分,有常规仪表控制系统与计算机控制系统;按控制系统的结构和所完成的功能来分,有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等;按其动作规律来分,有比例(P)控制、比例积分(PI)控制,比例、积分、微分(PID)控制系统等;按控制系统组成回路的情况来分,有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统;按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类: 1.按设定值的形式不同划分:(1)定值控制系统 (2)随动控制系统 (3)程序控制系统 2.按系统的结构特点分类:(1)反馈控制系统 (2)前馈控制系统 (3)前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统

解答: 在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的就是扰动信号。 1-6 什么是被控对象的静态特性什么是被控对象的动态特性二者之间有什么关系 解答: 被控对象的静态特性:稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性:。系统在动态过程中,被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系: 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性解答: 稳态: 对于定值控制,当控制系统输入(设定值和扰动)不变时,整个系统若能达 到一种平衡状态,系统中各个组成环节暂不动作,它们的输出信号都处于相对静 止状态,这种状态称为稳态(或静态)。 动态: 从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作,到整个系统 又建立新的稳态(达到新的平衡)、调节过程结束的这一段时间,整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中,这种状态称为动态。 在实际的生产过程中,被控过程常常受到各种振动的影响,不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性,才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些各自的定义是什么 解答: 单项性能指标主要有:衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比:等于两个相邻的同向波峰值之比n; 过渡过程的最大动态偏差:对于定值控制系统,是指被控参数偏离设定值的最大值A; y与最终稳态值y(∞)之比的百分数σ; 超调量:第一个波峰值 1

过程控制与自动化仪表

1:串级控制系统参数整定步骤应为()。 1.先主环,后副环 2.先副环后主环 3.只整定副环 4.没有先后顺序 2:仪表的精度等级指的是仪表的() 1.误差 2.基本误差 3.允许误差 4.基本误差的最大允许值 3:串级控制系统主、副回路各有一个控制器。副控制器的给定值为() 1.恒定不变 2.由主控制器输出校正 3.由副参数校正 4.由干扰决定 4:用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度。但在接线中把补偿导线的极性接反了,则仪表的指示() 1.偏大 2.偏小

3.可能大,也可能小,要视具体情况而定 5:用4:1衰减曲线法整定控制器参数时得到的TS值是什么数值() 1.从控制器积分时间旋纽上读出的积分时间 2.从控制器微分时间旋纽上读出的积分时间 3.对象特性的时间常数 4.是4:1衰减曲线上测量得到的振荡周期 6:当高频涡流传感器靠近铁磁物体时() 1.线圈的震荡频率增加 2.线圈的电阻减小 3.线圈的电感增大 7:某容器控制压力,控制排出料和控制进料,应分别选用的方式为()。 1.气开式;气开式 2.气关式;气关式 3.气开式;气关式 4.气关式;气开式 8:准确度等级是仪表按()高低分成的等级。 1.精度 2.准确度

3.限度 9:不属于工程上控制参数的整定方法是() 1.动态特性法 2.稳定边界法 3.衰减曲线法 4.比较法 10:最常见的控制结构除了反馈控制结构外还有。() 1.串级控制 2.前馈控制 3.单回路控制 4.多回路控制 11:串级均匀控制系统结构形式与串级控制系统相同,它与串级控制系统有区别也有相同的地方。相同是() 1.系统构成目的 2.对主、副参数的要求 3.参数整定顺序、投运顺序 4.干扰补偿方式 12:工业现场压力表的示值表示被测参数的()。 1.动压 2.全压

自动化仪表与过程控制课后答案

自动化仪表与过程控制课后答案 0-1自动化仪表是指哪一类仪表什么叫单元组合式仪表 自动化仪表:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的 自动化技术工具单元组合式调节仪表: 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压,电流信号输出标准是什么在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处P5 第二段 0-3什么叫两线制变送器它与传统的四线制变送器相比有什么优点试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分P5~6 0-4什么是仪表的精确度试问一台量程为-100~100C,精确度为级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少 一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高x/(100+100)=% x=1摄氏度 1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种什么叫热电偶的分度号在什么情况下要使用补偿导线 答:a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个接点温度不同,回路中就会出现热电动势,并产生电流。 b、铂极其合金,镍铬-镍硅,镍铬-康铜,铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时,自动补偿冷端温度变化,以保证测量精度,为了节约,作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2 热电阻测温有什么特点为什么热电阻要用三线接法 答:a、在-200到+500摄氏度范围内精度高,性能稳定可靠,不需要冷端温度补偿,测温范围比热电偶低,存在非线性。 b、连接导线为铜线,环境温度变化,则阻值变,若采用平衡电桥三线连接,连线R使桥路电阻变化相同,则桥路的输出不变,即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构,工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情况下要做零点迁移 答:a、结构:其核心是一个直流低电平电压-电流变换器,大体上都可分为输入电路、放大电路及反馈电路三部分。 b、工作原理:应用温度传感器进行温度检测其温度传感器通常为热电阻,热敏电阻集成温度传感器、半导体温度传感器等,然后通过转换电路将温度传感器的信号转换为变准电流信号或标准电压信号。 c、由铜丝绕制的电阻Rcu安装在热电偶的冷端接线处,当冷端温度变化时,利用铜丝电阻随温度变化的特性,向热电偶补充一个有冷端温度决定的电动势作为补偿。桥路左臂由稳压电压电源Vz(约5v)和高电阻R1(约10K欧)建立的恒值电流I2流过铜电阻Rcu,在Rcu 上产生一个电压,此电压与热电动势Et串联相接。当温度补偿升高时,热电动势Et下降,但由于Rcu增值,在Rcu两端的电压增加,只要铜电阻的大小选择适当,便可得到满意的补偿。 d、当变送器输出信号Ymin下限值(即标准统一信号下限值)与测量范围的下限值不相对应时要进行零点迁移。

过程控制系统与仪表习题答案第二章(最新整理)

第 2 章思考题与习题 2-1某一标尺为0~1000℃的温度计出厂前经校验得到如下数据: 标准表读数/℃0 200 400 600 800 1000 被校表读数/℃0 201 402 604 806 1001 2)该表精度; 3)如果工艺允许最大测量误差为±5℃,该表是否能用? 2-2一台压力表量程为0~10MPa,经校验有以下测量结果: 标准表读数/MPa 0 2 4 6 8 10 被校表读数/MPa 正行程0 1.98 3.96 5.94 7.97 9.99 反行程0 2.02 4.03 6.06 8.03 10.01 2)基本误差; 3)该表是否符合1.0 级精度? 2-3某压力表的测量范围为0~10MPa,精度等级为1.0 级。试问此压力表允许的最大绝对误差是多少?若用标准压力计来校验该压力表,在校验点为5MPa 时,标准压力计上读数为5.08MPa,试问被校压力表在这一点上是否符合1 级精度,为什么? 解答: 1)基本误差= ?100% 最大绝对误差?max=0.01×10=0.1MPa 2)校验点为5 MPa 时的基本误差:=5.08 - 5 ?100% = 0.8% 10 0.8%<1%,所以符合1.0 级表。

2-4 为什么测量仪表的测量范围要根据被测量大小来选取?选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有什么问题? 解答: 1) 2) 2-5 有两块直流电流表,它们的精度和量程分别为 1) 1.0 级,0~250mA 2)2.5 级,0~75mA 现要测量 50mA 的直流电流,从准确性、经济性考虑哪块表更合适? 解答: 分析它们的最大误差: 1)?max =250×1%=2.5mA ;= ± 2.5 ?100% = ±5% 50 2)?max =75×2.5%=1.875mA ;= ± 1.875 ?100% = ±3.75% 50 选择 2.5 级,0~75mA 的表。 2-11 某 DDZ-Ⅲ型温度变送器输入量程为 200~1000℃,输出为 4~20mA 。当变送器输出电流为 10mA 时,对应的被测温度是多少? 解答: 1000 - 200 = 20 - 4 T ; T=500 ?C 。 10 2-12 试简述弹簧管压力计的工作原理。现有某工艺要求压力范围为 1.2 ±0.05MPa ,可选用的弹簧管压力计精度有 1.0、1.5、 2.0、2.5 和 4.0 五个等级, 可选用的量程规格有 0~1.6MPa 、0~2.5MPa 和 0~4MPa 。请说明选用何种精度和量程(见附录 E )的弹簧管压力计最合适? 解答: 1) 工作原理: 2) 根据题意:压力范围为 1.2+0.5 MPa ,即允许的最大绝对误差?max =0.05

过程控制系统与仪表-王再英-习题答案

第1章过程控制 1-1 过程控制有哪些主要特点?为什么说过程控制多属慢过程参数控制? 解:1.控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富3.控制多属慢过程参数控制4.定值控制是过程控制的一种主要控制形式5.过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成1-2 什么是过程控制系统?典型过程控制系统由哪几部分组成? 解:过程控制系统:一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成:由被控过程和过程检测控制仪表(包括测量元件,变送器,调节器和执行器)两部分组成。 1-4 说明过程控制系统的分类方法,通常过程控制系统可分为哪几类? 解:分类方法说明:按所控制的参数来分,有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;按控制系统所处理的信号方式来分,有模拟控制系统与数字控制系统;按控制器类型来分,有常规仪表控制系统与计算机控制系统;按控制系统的结构和所完成的功能来分,有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等;按其动作规律来分,有比例(P)控制、比例积分(PI)控制,比例、积分、微分(PID)控制系统等;按控制系统组成回路的情况来分,有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统;按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类:1.按设定值的形式不同划分:(1)定值控制系统(2)随动控制系统(3)程序控制系统 2.按系统的结构特点分类:(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统?

解:在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的就是扰动信号。 1-6 什么是被控对象的静态特性?什么是被控对象的动态特性?二者之间有什么关系? 解:被控对象的静态特性:稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性:。系统在动态过程中,被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动 态特性? 解: 稳态:对于定值控制,当控制系统输入(设定值和扰动)不变时,整个系统若能达到一 种平衡状态,系统中各个组成环节暂不动作,它们的输出信号都处于相对静止状态,这种状态称为稳态(或静态)。 动态:从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作,到整个系统又建立新的稳态(达到新的平衡)、调节过程结束的这一段时间,整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中,这种状态称为动态。 在实际的生产过程中,被控过程常常受到各种振动的影响,不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在 各个环节的动态特性,才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些?各自的定义是什么? 解:单项性能指标主要有:衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比:等于两个相邻的同向波峰值之比n ; 过渡过程的最大动态偏差:对于定值控制系统,是指被控参数偏离设定值的最大值A ; 超调量:第一个波峰值1y 与最终稳态值y (∞)之比的百分数σ;1100%() y y σ=?∞

浅谈过程控制与自动化仪表

浅谈过程控制与自动化仪表 摘要随着自动化仪表的更新换代,现代科学技术的发展需要自动化仪表和过程控制提供技术保障,要不断地改进生产技术,使其朝着智能化、网络化、开放性发展。 关键词自动化仪表;自动化技术;过程控制 1 引言 过程控制泛指石油、化工、电力、冶金、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制,其被控量通常为压力、液位、流量、温度、PH值等过程变量,是自动化技术的重要组成部分。其作用体现在现代工业生产过程自动化中,过程控制技术可实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。自动化仪表是用于生产过程自动化的仪器或设备,是实现工业企业自动化的必要手段和技术工具。其特点是兼容性、统一标准。 2 过程控制概述 2.1 过程控制的特点、要求及任务、功能结构 过程控制的特点:系统由被控过程和检测控制仪表组成;被控过程的多样性;控制方案的多样性;控制过程大多属于慢变过程与参量控制;定值控制是过程控制的主要形式。 生产过程对控制最主要的要求可以归结为三个方面,即:安全性、稳定性和经济性。过程控制的任务,就是在了解、掌握工艺流程和生产过程的各种特性的基础上,根据工艺生产提出的要求,应用控制理论对控制系统进行分析、设计和综合,并采用相应的自动化装置和适宜的控制手段加以实现,最终达到优质、高产、低耗的控制目标。 图1过程控制的功能结构图 过程控制的功能结构:测量变送与执行,由测量变送装置与执行装置实现;

操作安全与环保,保证生产安全、满足环保要求的设备(独立运行);常规与高级控制,实现对过程参数的控制,满足控制要求;实时优化,实现最优操作工况(时间,成本,设备损耗)而设计的方案;决策与计划调度,对整个过程进行合理计划调度和正确决策,使企业利益最大化。 2.2 过程控制的分类 按照被控变量的给定值分类,可分成以下三类: 1. 定值控制系统,是一种被控变量的给定值始终固定不变的控制系统。如:液位控制系统; 2. 随动控制系统随动控制系统是一种被控变量的给定值随时间不断变化的控制系统,例如:锅炉的燃烧控制系统; 3. 程序控制系统(又称顺序控制系统)程序控制系统是被控变量的给定值按预定的时间程序来变化的控制系统。例如:冶金工业中的金属热处理的温度控制。 2.3 过程控制发展概况 20世纪40年代前后(手工阶段):手工操作状态,凭经验人工控制生产过程,劳动生产率很低; 20世纪50年代前后(仪表化与局部自动化阶段):过程控制发展的第一个阶段,实现了仪表化和局部自动化; 20世纪60年代(综合自动化阶段):检测和控制仪表-----采用单元组合仪表(气动、电动)和组装仪表,实现直接数字控制(DDC)和设定值控制(SPC);过程控制系统结构------多变量系统,各种复杂控制系统,如串级、比值、均匀控制、前馈、选择性控制系统,控制目的------提高控制质量或实现特殊要求; 20世纪70年代以来(全盘自动化阶段):发展到现代过程控制的新阶段,这是过程控制发展的第三个阶段。 3 自动化仪表概述 自动化仪表是用于过程自动化的仪器或设备,过程控制系统是实现生产过程自动化的平台,而自动化仪表与装置是过程控制系统不可缺少的重要组成部分。 3.1 自动化仪表的分类 (1) 按照安装场地分 现场仪表(一次仪表)、控制室仪表(二次仪表); (2) 按能源形式分 ①气动控制仪表:以压缩空气为能源。 优点:结构简单,性能稳定,可靠性高,易于维修,天然防爆; 缺点:气动信号传输速度极限=声速340 s,体积庞大。 ②电动控制仪表 优点:信号快速,远距离传输:易于实现复杂规律的信号处理,易 于与其他装置相连,供电用电方便,无需空压机和油泵、水泵; 缺点:不天然防爆;易受电磁干扰;功率不易大,近年的电动仪表 多采用了安全防爆措施,应用更加广泛。 ③液动仪表(以高压油和高压水为能源) 优点:工作可靠,结构简单,功率大,防爆;

过程控制系统与仪表 习题答案 王再英

过程控制系统与仪表王再英刘淮霞陈毅静编著 习题与思考题解答 机械工业出版社

第1章思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点?为什么说过程控制多属慢过程参数控制? 解答: 1.控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富 3.控制多属慢过程参数控制 4.定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5.过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统?典型过程控制系统由哪几部分组成? 解答: 过程控制系统:一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成:参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法,通常过程控制系统可分为哪几类? 解答: 分类方法说明: 按所控制的参数来分,有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;按控制系统所处理的信号方式来分,有模拟控制系统与数字控制系统;按控制器类型来分,有常规仪表控制系统与计算机控制系统;按控制系统的结构和所完成的功能来分,有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等;按其动作规律来分,有比例(P)控制、比例积分(PI)控制,比例、积分、微分(PID)控制系统等;按控制系统组成回路的情况来分,有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统;按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类: 1.按设定值的形式不同划分:(1)定值控制系统 (2)随动控制系统 (3)程序控制系统 2.按系统的结构特点分类:(1)反馈控制系统 (2)前馈控制系统 (3)前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统?

解答: 在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的就是扰动信号。 1-6 什么是被控对象的静态特性?什么是被控对象的动态特性?二者之间有什么关系? 解答: 被控对象的静态特性:稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性:。系统在动态过程中,被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系: 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性? 解答: 稳态: 对于定值控制,当控制系统输入(设定值和扰动)不变时,整个系统若能达 到一种平衡状态,系统中各个组成环节暂不动作,它们的输出信号都处于相对静 止状态,这种状态称为稳态(或静态)。 动态: 从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作,到整个系统 又建立新的稳态(达到新的平衡)、调节过程结束的这一段时间,整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中,这种状态称为动态。 在实际的生产过程中,被控过程常常受到各种振动的影响,不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性,才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些?各自的定义是什么? 解答: 单项性能指标主要有:衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比:等于两个相邻的同向波峰值之比n; 过渡过程的最大动态偏差:对于定值控制系统,是指被控参数偏离设定值的最大值A; y与最终稳态值y(∞)之比的百分数σ; 超调量:第一个波峰值 1

自动化仪表与过程控制课后习题答案

●自动化仪表指哪一类仪表?什么叫单元组合式仪表? 1 答:a:是由若干自动化元件构成的,具有较完善功能的自动化技术 工具.b:由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组 合而成的自动调节仪表. ●DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压.电流信号传输标准是什么?在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处? 答:在DDZ-I型和DDZ-II型以表中采用0~10mA直流电流作为标准信号,而在DDZ-III型和DDZ-S型仪表中,采用国际上统一的4~20mA直流电流作为标准信号.这两种标准信号都以直流电流作为联络信号.采用直流信号的优点是传输过程中易于和交流感应干扰相区别,且不存在相移问题,可不受传输线中电感.电容和负载性质的限制.采用电流制的优点首先可以不受传输线及负载电阻变化的影响,适于信号的远距离传送;其次由于电动单元组合仪表很多是采用力平衡原理构成的,使用电流信号可直接与磁场作用产生正比于信号的机械力.此外,对于要求电压输入的仪表和元件,只要在电流回路中串联电阻便可得到电压信号,故使用比较灵活. ●什么叫两线制变送器?它与传统的四线制变送器相比有什么优点?试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分. 答:a.就是将供电的电源线与信号的传输线合并起来,一共只用两根导线.b. 1有利于识别仪表的断电断线等故障2不仅节省电缆布线方便,而且大大有利与安全防爆易抗干扰.3上限值较大,有利于抑制干扰4上下限的比值为5:1与气动仪表信号制对应,便于相互折算,产生较大的磁力 c.图. ●什么是仪表的精确度?试问一台量程为-100~+100℃.精确度为0.5级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少? 答:模拟式仪表的合理精确度,应该以测量范围中最大的绝对误差和该仪表的测量范围之比来衡量,这种比值称为相对百分误差,仪表工业规定,去掉百分误差的%,称为仪表精确度.一般选用相对误差评定,看相对百分比,相对误差越小精度越高.x/(100+100)=0.5%x=1℃. ●1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种?什么热电偶的分度号?在什么情况下要使用补偿导线? 答:a.当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个接点温度不同,回路中就会出现热电动势,并产生电流.b.铂极其合金,镍铬-镍

过程控制系统与仪表习题答案

一、某化学反应器,工艺规定操作温度为200±10℃,考虑安全因素,调节过程中温度规定值最大不得超过15℃。现设计运行的温度定值调节系统,在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如下图所示,试求:该系统的过渡过程品质指标(最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和过渡时间),并问该调节系统是否满足工艺要求。 参考答案: 最大偏差 A = 230-200 = 30℃ 余差C= 205-200 = 5℃ 衰减比n = y1: y3 = 25:5 = 5:1 振荡周期T = 20 – 5 = 15 (min) 设被控变量进入稳态值的土2%,就认为过渡过程结束,则误差区域=205 ×(±2%)=±4.1℃ 在新稳态值(205℃)两侧以宽度为±4.1℃画一区域(阴影线)。曲线进入时间点Ts = 22min 工艺规定操作温度为200±10℃,考虑安全因素,调节过程中温度规定值最大不得超过15℃,而该调节系统A=30℃,不满足工艺要求。

最大偏差 A = 230-200 = 30℃ 余差C= 205-200 = 5℃ 衰减比n = y1: y3 = 25:5 = 5:1 二、如图所示,用差压变送器检测液位。已知ρ1=1200kg/m3,ρ2=950kg /m3,h1=1.0m,h2=5.0m,液位变化的范围为0~3.0m,如果当地重力加速度g=9.8m/s,求差压变送器的量程和迁移量。 当液位在0~3.0m变化时,差压的变化量为 ρ1gHmax=1200×9.8×3.0=35280 Pa 根据差压变送器的量程系列,可选差变的量程为40kPa 当H=0时,有 Δp=-ρ2g(h2-h1)=-950×9.8×(5.0-1.0)=-37240 Pa 所以,差压变送器需要进行负迁移,负迁移量为37.24kPa 迁移后该差变的测量范围为-37.24~2.76kPa 若选用DDZ-Ⅲ型仪表,则当变送器输出I=4mA时,表示H=0;当I=20mA时,H=40×3.0/35.28=3.4m,即实际可测液位范围为0~3.4m。

吉大16春学期《过程控制与自动化仪表》在线作业二答案

一、单选题(共 5 道试题,共 20 分。) 1. 在过程控制中,使用最多的是(A)。 A. 气动执行器 B. 电动执行器 C. 热动执行器 D. 手动执行器 满分:4 分 2. 对于(D)摄氏度以上的高温,已不能用热电阻进行测量,大多采用热电偶进行测量。 A. 100 B. 200 C. 300 D. 500 满分:4 分 3. 从整理结构上看,智能温度变送器由(A)部分组成。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 满分:4 分 4. 电动仪表的供电方式有(A)和直流供电方式。 A. 交流供电方式 B. 动态供电方式 C. 间接供电方式 D. 直接供电方式 满分:4 分 5. 子流量计的流体流动方向为(B)。 A. 自上而下 B. 自下而上

C. 循环流动 D. 单相流动 满分:4 分 二、多选题(共 5 道试题,共 20 分。) 1. 直流集中供电的优点是(ABC )。 A. 缩小了仪表的体积 B. 增强了防停电能力 C. 为仪表的安装创造了必要条件 D. 便于拆卸 满分:4 分 2. 常用热电偶可分为(AB)。 A. 标准热电偶 B. 非标准热电偶 C. 单相热电偶 D. 双向热电偶 满分:4 分 3. 系统的控制方案包括(ABC)。 A. 系统的构成 B. 控制方式 C. 控制规律 D. 控制过程 满分:4 分 4. 自动化仪表按安装场地不同,可分为(ABC )。 A. 现场类 B. 控制室类 C. 自动化化类 D. 电气类 满分:4 分

5. 检测误差按检测数据中误差呈现的规律性可分为(BCD)。 A. 检测误差 B. 系统误差 C. 随机误差 D. 粗大误差 满分:4 分 三、判断题(共 15 道试题,共 60 分。) 1. 当微分时间较小时,增加微分时间可以减小偏差,增大响应时间。() B. 正确 满分:4 分 2. 简单控制系统控制参数选择时,干扰通道的静态增益应尽可能小。() A. 错误 B. 正确 满分:4 分 3. 控制系统的性能指标有单项指标和综合指标两种。() A. 错误 B. 正确 满分:4 分 4. 方波响应曲线是在过程正常输入的基础上再叠加一个阶跃变化后获得的。() A. 错误 B. 正确 满分:4 分 5. 在确定控制参数时,还应考虑工艺操作的合理性、可行性与经济性的关系。() A. 错误 满分:4 分 6. 衰减曲线法是与临界比例度法完全不同的方法。()

《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案

西南科技大学成教学院德阳教学点 《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案 班级: 姓名: 学号: 成绩: 一、填空题 1、过程控制系统一般由 控制器 、 执行器 、 被控过程 和测量变送等环节组成。 2、仪表的精度等级又称 准确度级 ,通常用 引用误差 作为判断仪表精度等级的尺度。 3、过程控制系统动态质量指标主要有 衰减比n 、 超调量σ 和过渡过程时间s t ;静态质量指标有 稳态误差e ss 。 4、真值是指被测变量本身所具有的真实值,在计算误差时,一般用 约定真值 或 相对真值 来代替。 5、根据使用的能源不同,调节阀可分为 气动调节阀 、 电动调节阀 和 液动调节阀 三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有 机理建模 、 试验建模 和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除 稳态误差(余差),但引入积分作用会使系统 稳定性 下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为 单闭环比值控制 、 双闭环比值控制 和 变比值控制 三种。 9、Smith 预估补偿原理是预先估计出被控过程的 数学模型 ,然后将预估器并联在被控过程上,使其对过程中的 纯滞后 进行补偿。 10、随着控制通道的增益K 0的增加,控制作用 增强 ,克服干扰的能力 最大 , 系统的余差 减小 ,最大偏差 减小 。 11、从理论上讲,干扰通道存在纯滞后, 不影响 系统的控制质量。 12、建立过程对象模型的方法有 机理建模 和 系统辨识与参数估计 。 13、控制系统对检测变送环节的基本要求是 准确 、 迅速 和 可靠 。 14、控制阀的选择包括 结构材质的选择、 口径的选择 、 流量特性的选择 和 正反作用的选择。 15、防积分饱和的措施有 对控制器的输出限幅 、限制控制器积分部分的输出和 积分切除法。 16、如果对象扰动通道增益 f K 增加,扰动作用 增强 ,系统的余差 增大 , 最大偏差 增大 。 17、在离心泵的控制方案中,机械效率最差的是 通过旁路控制 。 二、名词解释题 1、衰减比 答:衰减比 n 定义为: 衰减比是衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标。为保证系统足够的稳定程度,一般取衰减比为4:1~10:1。 2、自衡过程 答:当扰动发生后,无须外加任何控制作用,过程能够自发地趋于新的平衡状态的性质称为自衡性。称该类被控过程为自衡过程。 3、分布式控制系统 答:分布式控制系统DCS ,又称为集散控制系统,一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层体系结构、局部网络通信的计算机综合控制系2 1B B n

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第1章思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点?为什么说过程控制多属慢过程参数控制? 解答: 1.控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富 3.控制多属慢过程参数控制 4.定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5.过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统?典型过程控制系统由哪几部分组成? 解答: 过程控制系统:一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成:参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法,通常过程控制系统可分为哪几类? 解答: 分类方法说明: 按所控制的参数来分,有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;按控制系统所处理的信号方式来分,有模拟控制系统与数字控制系统;按控制器类型来分,有常规仪表控制系统与计算机控制系统;按控制系统的结构和所完成的功能来分,有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等;按其动作规律来分,有比例(P)控制、比例积分(PI)控制,比例、积分、微分(PID)控制系统等;按控制系统组成回路的情况来分,有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统;按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类: 1.按设定值的形式不同划分:(1)定值控制系统 (2)随动控制系统 (3)程序控制系统 2.按系统的结构特点分类:(1)反馈控制系统 (2)前馈控制系统 (3)前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统? 解答: 在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的就是扰动信号。

1-6 什么是被控对象的静态特性?什么是被控对象的动态特性?二者之间有什么关系? 解答: 被控对象的静态特性:稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性:。系统在动态过程中,被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系: 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性? 解答: 稳态: 对于定值控制,当控制系统输入(设定值和扰动)不变时,整个系统若能达 到一种平衡状态,系统中各个组成环节暂不动作,它们的输出信号都处于相对静 止状态,这种状态称为稳态(或静态)。 动态: 从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作,到整个系统 又建立新的稳态(达到新的平衡)、调节过程结束的这一段时间,整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中,这种状态称为动态。 在实际的生产过程中,被控过程常常受到各种振动的影响,不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性,才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些?各自的定义是什么? 解答: 单项性能指标主要有:衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比:等于两个相邻的同向波峰值之比n; 过渡过程的最大动态偏差:对于定值控制系统,是指被控参数偏离设定值的最大值A; y与最终稳态值y(∞)之比的百分数σ; 超调量:第一个波峰值 1

过程控制与自动化仪表题目

一、简答题 1、分析如图所示的用不平衡电桥进行热电偶冷端温度补偿方法的原理。 答:热电偶测温时要保持冷端温度恒定。采用不平衡电桥可以对热电偶冷端温度的变化进行补偿,其原理是:将热电偶与不平衡电桥串连,两者输出之和进入显示仪表。而不平衡电桥的一个桥路选择热电阻,其它3个桥臂阻值恒定。测温时,将热电阻与热电偶的冷端置于同样的温度环境下。在某设计的冷端温度下,电桥平衡,输出为0。 当冷端温度升高时,热电偶的输出减小,但热电阻的阻值随着温度的升高而增加,从而引起电桥输出增加。通过合理选择桥路参数,可以在一定冷端温度变化范围内,使得热电偶输出电势减小的数值与不平衡电桥输出相等,从而实现冷端温度补偿。冷端温度减小时,同样也能实现冷端温度补偿。 2、什么叫气动执行器的气开、气关式?其选择原则是什么? 答:随着送往执行器的气压信号的增加,阀逐渐打开的称为气开式,反之称为气关式。气开、气关式的选择主要是由工艺生产上安全条件决定。一般来说,阀全开时,生产过程或设备比较危险的选择气开式;阀全关时,生产过程或设备比较危险的选择气关式。 3、调节器参数整定的任务是什么?工程上常用的调节器参数整定方法有哪几种? 答:调节器参数整定的任务是:根据已定的控制方案,来确定调节器的最佳参数值,包括比例度、积分时间、微分时间,以便系统能获得好的控制品质。调节器参数整定的方法有理论计算和工程整定两大类,其中常用的是工程整定法。 4、在什么场合选用比例、比例积分和比例积分微分调节规律? 答:比例调节规律适用于负荷变化较小、纯滞后不太大而工艺要求不高、又允许有余差的控制系统。比例积分调节规律适用于对象调节通道时间常数较小、系统负荷变化较大,纯滞后不大而被控参数不允许与给定值有偏差的调节系统。比例积分微分调节规律适用于容量滞后较大、纯滞后不大、不允许有余差的调节系统。 5、什么是积分饱和现象?有哪些措施防止该现象的发生? 答:当控制系统长期存在偏差,积分控制作用输出会不断增加或减小,直到输出超过仪表范围的最大值或最小值而达到仪表所能达到的极限最大或最小值。这时当偏差反向时,控制器的输出不能及时反向,要在一定延时后,控制器的输出才能从最大或最小的极限值回复到仪表范围的最大或最小值,在这段时间内,控制器不能发挥控制作用,造成控制不及时。通常把这种由于积分过量造成的控制不及时现象称为积分饱和现象。 防止积分饱和的措施有: 限幅法:采用技术措施,将控制器的输出信号限制在工作信号范围内。 积分切除法:当控制器处于开环状态时,自动切除其积分作用。

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