梁哥过程控制习题

1、出版说明 前言 第1章概论 1.1过程控制概况 1.2过程控制的发展 1.3目前的主要技术和发展方向 1.4思考题 参考文献 第2章过程的数学模型 2.1过程动态特性的描述方法 2.2典型过程的动态特性 2.3控制系统其他环节的动态特性 2.4过程控制系统的性能指标 2.5思考题 5 习题课一1、常用过程控制系统可分为哪几类？ 答：常用过程控制系统可分为闭环控制系统和开环控制系统两类。其中，闭环控制系统又可分为定值控制系统，随动控制系统和程序控制系统。2、简述被控对象、被控变量、扰动、设定值和偏差的含义 ？答：被控对象：简称对象，指自动控制系统中要进行控制的设备或生产过程的一部分或全部。被控变

2、量：被控对象中要求实现自动控制的物理量，例如温度,湿度,压力等。扰动：又称扰动，是引起被控变量发生变化的外部原因。设定值：又称给定值，即通过控制作用，使被控变量达到要求的数值。偏差：被控变量的设定值与实际值之差。3、过程系统衰减的动态指标有哪些？答：最大偏差A(或超调量B) 、衰减比、上升时间、振荡周期、过渡时间。4、从过渡曲线可以看出最大偏差A=45-40=5； 衰减比n=45/42=15：14=1.07：1； 余差C=41-40=1； 过渡时间：由题意被控变量进入新稳态值的2%，就可以认为过渡过程结束，那么限制范围应是41*2%=0.82，由图可以看出过渡时间为23min. 振荡周期T=1

3、8-5=13min 该控制系统能满足控制温度为（402）的工艺要求。5、有两台测量仪表，其测量范围分别为0800和6001100，已知其绝对误差的最大值均为6，试求它们的准确度等级。解：相对误差的计算公式为：对于第一台仪表：第二台仪表：根据仪表的精度等级：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0序列，可以确定第一台仪表的精度为1.0；第二台仪表的精度为1.5。6、某设备被测温度为400左右，现有两支温度计，一支测量范围为01000，准确度等级为1.0，另一支范围为0600，准确度等级为1.5，应选择哪一支温度计进行测量？为什么？解：（）测时

4、范围都满足要求（）第一支温度计测量的最大误差为第二支温度计测量的最大误差为（）一般要求测量值为仪表量程的2/3左右，能提高测量精度。综上分析，如测量精度要求较高，误差不能超过，则只能选第一支温度计，如测量精度允许，则可以选择第二支温度计。7、爆炸必须具备的三个条件是什么？答：爆炸必须具备的三个条件是：爆炸性物质，氧气：空气和点燃源同时存在。8、构成一个安全火花防爆系统的充要条件是什么？答：构成一个安全火花防爆系统的充要条件有：在危险现场使用的仪表必须是安全火花型的；现场仪表与非危险场所(包括控制室)之间的电路连接必须经过防爆栅。只有这样，才能保证事故状况下，现场仪表自身不产生危险火花，从危险现

5、场以外也不引入危险火花。 10 习题课二1、差压式液位计的测量原理是什么？容器内液位变化时，由液柱高度产生的静压也相应变化。2、零点迁移产生的原因？什么是正迁移和负迁移？实现零点迁移的方法是什么?使用差压式液位产生零点迁移的原因:变送器的安装位置与容器的最低液位（H=0）不在同一水平位置 ，会产生零点迁移。正迁移: 取压点在最低液位以下时，将变送器的零点沿的坐标正方向迁移一个相应的位置。实现零点迁移的方法是调整变送器内部设置的零点迁移弹簧，改变弹簧的张力来抵消零点迁移量的作用力。 1、几种常用控制规律的数学表达式分别是什么？ 2、P、I、D单独控制的优缺点分别是什么？比例控制最大的优点： 及时

6、、迅速。控制器的输出与输入成正比，只要有偏差存在，控制器输出与偏差成比例地变化。比例控制的缺点： 在负荷变化时有余差。积分控制优点：积分控制可以消除余差缺点：输出变化滞后于偏差的变 化，开始变化小，随着时间增加，变化才逐渐增强。(时间长、有滞后)微分控制优点：提前控制，有助于稳定缺点：有余差 3、比例度、积分时间和微分时间的大小对控制系统过渡过程有什么影响？越大，比例控制作用越弱，越小，比例控制作用越强。积分时间越大，积分作用越小微分时间越大，微分作用越强。 1、A3000过程控制系统的两条支路走向是怎样的？一支路：储水箱手动阀门1水泵变频器（西门子）智能流量计（西门子）涡轮流量计压力变送器手

7、动阀门散热管手动阀门下水箱储水箱二支路：储水箱手动阀门2水泵涡轮流量计压力变送器气动薄膜调节阀（西门子）手动阀门下水箱储水箱2、A3000过程控制系统的三个执行机构分别是什么？三个执行机构：调压模块、变频器、气动调节阀3、A3000过程控制系统的两个电机分别怎样控制？1变频水泵：由变频器控制其工作频率，频率范围为0-50HZ，它可以控制流量、压力和液位三个参数。2工频水泵：只有50一个运行频率，用一个开关直接控制其停止与运行。14习题课三1、使用标准节流装置应具备的管道条件和流体条件有哪些？1. 流体必须是充满圆管，并连续2. 流体的流动是稳定的3. 流体必须是单相的、均匀的牛顿流体4. 流体在流过节流装置前与管道轴线平行，没有涡流。2、导压管和差压计的安装时要注意哪些问题？、液体(1)用10-12mm钢管作导压管(2)差压计低于节流装置(3)取压点与管道水平轴线夹角为0-45(4)导压管平行铺设，保证完全充满液体(5)导压管上端设置集气罐及放空阀、气体(1)取压点、差压度设在节流装置上半部(2)导压管垂直向上，或向上倾斜一定坡度(3)设集液罐及放空阀、腐蚀性液体或气体，加装隔离罐、蒸汽：两根导压管在相同高度3、隔膜调节阀的优点、缺点分别是什么？它可以应用在哪些场合？优点：结果简单、流阻小，流通能力比同口径的其他种类的阀要大。由于介质用隔膜与