过程装备控制与技术的考试重点

1、过程装备控制的要求：安全性、经济性、稳定性被控对象：在自动控制系统中，工艺变量需要控制的生产设备被称为被控对象。测量元件和变送器：测量需控制的工艺参数并将其转化成一种特定信号调节器：将检测元件或变送器送来的信号与其内部的工艺参数给定值信号进行比较，得到偏差信号。执行器：接收调节器送来的信号，自动地改变阀门的开度，从而改变输送给被控对象的能量和物料量，最常用的执行器是气动薄膜调节阀。控制系统方框图闭环控制：系统输出信号的改变会返回影响操纵变量，操纵变量依赖于输出变量，闭环控制系统最常见形式是负反馈控制系统。调节器进入自动运行，则是闭环控制系统。开环控制：开环系统的操纵变量不受系统输出信号的影响。

2、一个工业控制系统，当反馈回路断开或调节器置于手操位置时，就成为开环控制系统。阶跃干扰对控制系统影响最大，阶跃干扰影响下控制系统的过渡过程：1、 发散振荡过程 系统受到阶跃干扰后偏离给定值，超出生产的规定限度，2、 等幅振荡过程 被控变量在某稳定值附件振荡，振荡幅度恒定。3、 衰减振荡过程 被控变量在稳定值附件上下波动，经过两三个周期稳定下来。希望得到这种。4、 非振荡的单调过程 被控变量最终稳定下来，回复平衡状态的速度慢，时间长。被控对象的特性:就是当被控对象的输入变量发生变化时，其输出变量随时间的变化规律。描述被控对象特性的参数有放大系数K（静态增益，是被控对象重新达到平衡状态时的输出变化量

3、与输入变化量之比。1、 放大系数K表达了被控对象在干扰作用下重新达到平衡状态的性能，是不随时间变化的参数。所以K是被控对象的静态特性参数。对控制通道:K值大，控制灵敏，K值小，迟缓。干扰通道：K较小，无很大影响，K值大，难稳定。2、 时间常数T 被控对象受到输入作用后，输出变量达到新稳定值得快慢，决定了整个动态过程的长短，是被控对象的动态特性参数。控制通道：T值大，易于控制，控制过于缓慢。T值小，控制速度快，不易控制。干扰通道：T值大，被控变量变化缓和，易于控制。3、 和滞后时间。描述对象滞后现象的动态参数。传递滞后（也叫纯滞后：由于信号的传输、介质的输送或热的传递要经过一段时间才产生，用o）

4、和容量滞后（由于物料或能量的传递过程受到一定的阻力而引起的，或者说是由于容量数目多而产生的c，一般用容量滞后时间c来表征滞后的程度，特征是当输入阶跃作用后，被控对象的输出变量开始变化很慢，然后逐渐加快，接着变慢，直至逐渐接近稳定值。）控制通道：滞后的存在，让控制不及时，无法迅速调节，影响控制质量。干扰通道：纯滞后只是推迟干扰作用的时间，对控制无影响，容量滞后可以缓和干扰对被控变量的影响，有利的。被控变量的选择：1、信号能直接测量获得，测量和变送环节的滞后比较小。2、若被控变量信号无法直接获取，可选择与之有单值函数关系的间接参数作为被控变量。3、作为被控变量，必须是独立变量，变量的数目一般可以用

5、物理化学的相律关系来确定。4、工艺合理，目前仪表能满足要求。操纵变量的选择：考虑工艺合理性和被控对象特性。1、被控对象控制通道的放大系数较大，时间常数较小，纯滞后时间越小越好。2、使被控对象干扰通道的放大系数尽可能小，时间常数越大越好。调节器的基本规律一、位式：双位调节是最简单的形式。比例调节规律：比例放大倍数：1、比例调节器的输出变化量与输入偏差具有一一对应的比例关系，因此比例控制具有控制及时、克服偏差的特点。2、在系统的平衡遭到破坏后，要改变进入水槽的物料建立起新的平衡，调节器有输出作用，因此必须要有偏差存在，因此比例控制必然有余差存在。比例度。比例度对过渡过程的影响。比例度对余差的影响：

6、比例度越大，放大倍数越小，余差变大，反之，比例度减小，系统的余差也减小。二、比例调节：（用比例系数描述）优点：调整及时。缺点：有余差存在。三、比例积分调节规律：（积分时间描述）纯积分控制的缺点：延长反应时间。优点：余差小，精度高。四、比例积分微分调节：（微分时间描述）优点：可以提高响应时间缺点：对恒定偏差没有抑制作用。根据被控量的变化趋势来采取调节措施。调节器参数的工程整定方法：1、经验试凑法。2、临界比例度法：过程：调节器在纯比例情况下，比例系数从小到大调，直到获得等幅振荡过渡过程曲线。记录振荡周期和比例系数，然后按照经验值获取相应参数。3、衰减曲线法：过程：同上，但只需获得4:1衰减振荡过

7、渡曲线即可，记下比例度，在曲线上求出振荡周期，并求出各值。如何求精度（计算题） 选仪表温度压力传感器的选择方法：1、测量范围。2、测量精度。3、适用对象。精确度等级0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,(2),2.5,5.0仪表精度等级数值越小仪表测量准确度越高。压力测量仪表的选用主要包括仪表的类型、量程范围、精度、灵敏度。原则是： 为保证安全性，压力较稳定时，最大工作压力不超过仪表量程的3/4，压力波动较大时，最大工作压力不超过仪表量程的2/3。 为保证准确度，最小工作压力不低于满量程的1/3。调节阀的理想流量特性：在调节阀前后压差一定情况下的流量特性。（快开，直线，抛物线，等百分比）对数流量特性（常用）（等百分比流量特性）优点：行程小时，流量变化小；行程大时，流量变化大，调节过程平稳缓和。D/A转换器原理（计算题）数字信号转化成模拟信号。DDC基本算法是指计算机对生产过程进行PID控制时的几种控制方程。改进的PID算法，为了克服积分饱和作用带来的不利影响，下面介绍两种修正算法。1、遇限削弱积分法，这一修正算法的基本思想是：一旦控制量进入饱和区，将只执行削弱积分项目的运