化工仪表及自动化复习归纳总结

1、学习必备 欢迎下载化工外表及自动化总结（我是结合老师课件和习题解答总结复制的,有些要自己补充,可自行修改）感谢！1简述被控对象,被控变量,操纵变量,扰动（干扰）量,设定（给定）值和偏差的 含义？被控对象 自动把握系统中,工艺参数需要把握的生产过程,设备或机器等；被控变量 被控对象内要求保持设定数值的工艺参数；受把握器操纵的,用以克服扰动 操纵变量 的影响,使被控变量保持设定值的物料量或能 量；扰动量 除操纵变量外,作用于被控对象并引起被控变量变化的因素；设定值 被控变量的预定值；被控变量的偏差 设定值与实际值之差；2. 自动把握系统按其基本结构形式可分为几类 可分为几种.简述每种形式的基本含义

2、 . .其中闭环系统中按设定值的不同形式又答 自动把握系统按其基本结构形式可分为闭环自动把握系统和开环自动把握系统 . 闭环自动把握是指把握器与被控对象之间既有顺向把握又有反向联系的自动把握 . 如图1-1a 即是一个闭环自动把握 . 图中把握器接受检测元件及变送器送来的测量信号 , 并与设定值相比较得到偏差的大小和方向 , 调整蒸汽阀门的开度 , 转变蒸汽流量, 使热物料出口温度回到设定值上. 从图1-1b 所示的把握系统方块图可以清楚看出, 操纵变量 蒸汽流量 通过被控对象去影响被控变量, 而被控变量又通过自动把握装置去影响操纵变量. 从信号传递关系上看, 构成一个闭合回路. 蒸汽. TC

3、 TT 冷物料 热物料（a）扰动设定值把握器执行器对象被控变量图1-1 测（量b变）送闭环自动把握基本结构在闭环把握系统中, 依据设定值的不同形式又可分为 : 1 定值把握系统 定值把握系统是指设定值恒定不变的把握系统 . 定值把握系统的作用是克服扰动对被控变量的影响 , 使被控变量最终回到设定值或其邻近 . 以后无特别说明把握系统均指定值把握系统而言 . 2 随动把握系统 随动把握系统的设定值是不断变化的 . 随动把握系统的作用是使被控变量能够尽快地 , 精确无误地跟踪设定值的变化而变化（3）程序把握系统 程序把握系统的设定值也是变化的,但它是一个已知的时间函数,第 1 页,共 15 页学习

4、必备 欢迎下载即设定值按确定的时间程序变化；开环把握系统是指把握器与被把握对象之间只有顺向把握而没有反向联系的自动把握系统；即操纵变量通过被控对象去影响被控变量,但被控变量并不通过自动把握装置去影响操纵变量；从信号传递关系上看,未构成闭合回路；开环把握系统分为两种,一种按设定值进行把握,如图 的操纵变量（蒸汽流量）与设定值保持确定的函数关系,1-2 （a）所示；这种把握方式 当设定值变化时,操纵变量随其变化进而转变被控变量；另一种是按扰动进行把握,即所谓前馈把握系统,如图1-2 （b）所 进而转变示；这种把握方式是通过对扰动信号的测量,依据其变化情形产生相应把握作用,被控变量；把握装置把握装置

5、FT （a）按设定值进行把握的开环系统（b）按扰动进行把握的开环系统图1-2 开环把握系统基本结构开环把握系统不能自动地觉察被控变量的变化情形,否适合实际需要；也不能判定操纵变量的校正作用是3自动把握系统主要由那些环节组成？各部分的作用是什么？答自动把握系统主要由两大部分组成；一部分是起把握作用的全套自动扮装置,对于常规外表来说,它包含检测元件及变送器,的被控对象；把握器,执行器等；另一部分是受自动扮装置把握在自动把握系统中,检测元件及变送器用来感受被控变量的变化并将它转化成一种特定的信号（如气压信号或电压,电流信号等）；把握器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比

6、较得到偏差,依据偏差的大小及变化趋势,按预先设计好的把握规律进行运算后,将运算结果用特定的信号（如气压信号或电流信号）发送给执行器；执行器能自动地依据把握器送来的信号值相应地转变流入 量,克服扰动的影响,最终实现把握要求；4什么是自动把握系统的过渡过程 .（或流出）被控变量的物料量或能对于任何一个把握系统,扰动作用是不行防止的客观存在；系统受到扰动作用后,其平衡状态被破坏,被控变量就要发生波动,在自动把握作用下,经过一段时间,使被控变量回复到新的稳固状态；把系统从一个平稳状态进入另一个平稳状态之间的过程称为系统的过渡过程；5什么是自动把握系统的方块图？它与工艺管道及把握流程图有什么区分？答：自

7、动把握系统的方块图是由传递方块,信号先（带有箭头的线段）,综合点,分支点构成的表示把握系统组成和作用的图形；其中每一个方块代表系统中的一个组成部分,方块内填入表示其自身特点的数学表达式；方块间用带有箭头的线段表示相互间的关系及信号的流向；接受方块图可直观的显示出系统中各组成部分以及它们之间的相互影响和信号的联系,以便对系统特性进行分析和争辩；而工艺管道及把握流程图就是在把握方案确定以后,依据工艺设计给出的流程图,按其流程次序标注有相应的测量点,把握点,把握系统及自动信号,连锁爱惜系统的图；在工艺管道及把握流程图上设备间的连线是工艺管线,表示物料流淌的方向,与方块图中线段的含义截然不同第 2 页

8、,共 15 页学习必备 欢迎下载6什么是把握系统的静态与动态？答在自动化领域内,把被控变量不随时间而变化的平稳状态成为把握系统的静态；在这种状态下,自动把握系统的输入（设定值和干扰）及输出（被控变量）都保持不变,系统内各组成环节都不转变其原先的状态,它们输入,输出信号的变化率为零；而此时生产仍在进行,物料和能量仍然有进有出；因此,静态反映的是相对平稳状态；系统的动态是被控变量随时间而变化的不平稳状态；当一个原先处于相对平稳状态的系统,受到扰动作用的影响,其平稳状态受到破坏,被控变量偏离设定值；此时,把握器就会转变原先的状态,产生相应的把握作用,转变操纵变量克服扰动的影响,力图复原平稳状态；从扰

9、动发生,经过把握,直到系统重新建立平稳,在这段时间内整个系统都处在变动状态中；7什么是反馈？什么是正反馈和负反馈？负反馈在自动把握中有什么重要意义？答把系统（或环节）的输出信号直接或经过一些环节重新引入输入端的作法叫做反馈；反馈信号的作用方向与设定信号相反,即偏差信号为两者之差,这种反馈叫负反馈；反之为正反馈；在把握系统中接受负反馈,是由于当被控变量受到扰动后,如使其上升,就反馈信号上升,经过比较,偏差信号将降低,此时把握器将发出信号而使执行器动作,施加把握作用,其作用方向与扰动方向相反,致使被控变量下降,这样就达到了把握的目的；作业1：什么是化工自动化？它有什么重要意义？书4：把握系统主要由

10、哪些环节组成？其次节自动把握系统的基本组成及方块图自动化学院电气测控工程系自动把握系统的组成测量元件与变送器组自动扮装置自动把握器执行器成被控对象57：12：15：给定值形式不同,自动把握系统可分哪几类？将把握系统依据工艺过程需要把握的被控变量的给定值是否变化和如何变21：化来分类,这样可将自动把握系统分为三类,即定值把握系统,随动把握系统和程序把握系统；22：衰减震 荡过程第 3 页,共 15 页定值系统学习必备欢迎下载自动化学院电气测控工程系阶跃干扰作用下的过渡过程（设定值固定,加一阶跃干扰）yt B 稳固误差范畴：2或者5的新稳态值B C0t1 e t2 t3 t 最大偏差emax：em

11、ax B C 衰减比n：nB / B 余差e ：e C y 过渡时间tp ：t p t3 振荡周期：t2 t1 28 五种重要品质指标1. 最大偏差或超调量最大偏差是指在过渡过程中,被控变量偏离给定值的最大数值；在衰减振荡过程中,最大偏差就是第一个波的峰值；超调量也可以用来表征被控变量偏离给定值的程度；2. 衰减比衰减比是衰减程度的指标,它是前后相邻两个峰值的比；习惯表示为n:1 ,一般n 取为410 之间为宜；3. 余差当过渡过程终了时,被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差,或者说余差就是过渡过程终了时的残余偏差；4. 过渡时间从干扰作用发生的时刻起,直到系统重新建立新的平稳

12、时止,过渡过程所经受的时间叫过渡时间；5. 震荡周期或频率过渡过程同向两波峰（或波谷）之间的间隔时间叫振荡周期或工作周期,其倒数称为振荡频率；在衰减比相同的情形下,周期与过渡时间成正比,一般期望振荡周期短一些为好；其次章自动把握系统是由被控对象,测量变送装置,把握器和执行器组成；1：什么是被控对象特性？什么是被控对象的数学模型？争辩对象的特性,就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系；这种对象特性的数学描述就称为对象的数学模型；什么是被控对象特性 .什么是被控对象的数学模型 .争辩被控对象特性有什么重要意义 .答 被控对象特性是指被控对象输入与输出之间的关系；即当被控对象的输入量发

13、生第 4 页,共 15 页变化时,对象的输出量是如何变化,学习必备欢迎下载对象的输入量变化的快慢程度以及最终变化的数值等；有把握作用和扰动作用,输出量是被控变量；因此,争辩对象特性就要分别争辩把握作用通过把握通道对被控变量的影响,和扰动作用通过扰动通道对被控变量的影响；定量地表达对象输入输出关系的数学表达式,称为该对象的数学模型；在生产过程中,存在着各种各样的被控对象；这些对象的特性各不相同；有的较易操作,工艺变量能够把握得比较平稳；有的却很难操作,工艺变量简洁产生大幅度波动,只要稍不谨慎就会越出工艺答应的范畴,轻就影响生产,重就造成事故；只有充分明白和熟识对象特性,才能使工艺生产在正确状态下

14、运行；因此,在把握系统设计时,第一必需充分明白被控对象的特性,把握它们的内在规律,才能选择合适的被控变量,操纵变量,合适的测量元件和把握器,选择合理的把握器参数,设计合乎工艺要求的把握系统；特别在设计新型的把握系统时,例如前馈把握,解耦把握,自适应把握,运算机最优把握等,更需要考虑被控对象特性；2简述建立对象的数学模型两种主要方法；答 一是机理分析法；机理分析法是通过对对象内部运动机理的分析,依据对象中物理或化学变化的规律 比如三大守恒定律等 ,在忽视一些次要因素或做出一些近似处理后推导出的对象特性方程；通过这种方法得到的数学模型称之为机理模型,它们的表现形式往往是微分方程或代数方程；二是试验

15、测取法；试验测取法是在所要争辩的对象上,人为施加确定的输入作用,然后,用仪器测取并记录表征对象特性的物理量随时间变化的规律,即得到一系列试验数据或试验曲线；然后对这些数据或曲线进行必要的数据处理,求取对象的特性参数,进而得到对象的数学模型；3描述简洁对象特性的参数有哪些 .各有何物理意义 .答描述对象特性的参数分别是放大系数 K,时间常数T,滞后时间；放大系数K 放大系数K 在数值上等于对象处于稳固状态时输出的变化量与输入的变化量之比,即K 输出的变化量所以放大系输入的变化量由于放大系数K 反映的是对象处于稳固状态下的输出和输入之间的关系,数是描述对象静态特性的参数；时间常数T 时间常数是指当

16、对象受到阶跃输入作用后,被控变量假如保持初始速度变化,达到新的稳态值所需的时间；或当对象受到阶跃输入作用后,被控变量达到新的稳态值的632所需时间；时间常数T 是反映被控变量变化快慢的参数,因此它是对象的一个重要的动态参数；滞后时间 滞后时间 是纯滞后时间 0 和容量滞后 c 的总和；输出变量的变化落后于输入变量变化的时间称为纯滞后时间,纯滞后的产生一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的；通过确定的阻力而引起的；容量滞后一般是由于物料或能量的传递需要滞后时间 也是反映对象动态特性的重要参数；5试验测取对象特性常用的方法有哪些 .答：试验测取对象特性常用的方法有阶跃响应曲线法,矩形脉冲

17、法；（下面这点是个人总结的,可以不看）第 5 页,共 15 页学习必备 欢迎下载2：数学模型的表达形式分类（1）非参量模型当数学模型是接受曲线或数据表格等来表示时,称为非参量模型；非参量模型可以通过记录试验结果来得到,有时也可以通过运算来得到；（2）参量模型当数学模型是接受数学方程式来描述时,称为参量模型；对象的参量模型可以用描述对象输入,输出关系的微分方程式,偏微分方程式,状态方程,差分方程等形式来表示；5机理建模的依据是什么？依据对象或生产过程的内部机理,列写出各种有关的平稳方程,如物料平稳方程,能量平衡方程,动量平稳方程,相平稳方程以及某些物性方程,设备的特性方程,化学反应定律,电路基本

18、定律等,从而猎取对象（或过程）的数学模型,这类模型通常称为机理模型；68反映对象特性的参数有哪些？各有什么物理意义？它们对自动把握系统有什么影响？作一,放大系数K 将流量Q1 的变化 Q1 看作对象的输入,而液位h 的变化 h 看作对象的输出,那么在稳固状态时,对象确定的输入就对应着确定的输出,这种特性称为对象的静态特性；h K Q1 或 K h Q1 K 在数值上等于对象重新稳固后的输出变化量与输入变化量之比；K 越大,就表示对象的输入量有确定变化时,对出量的影响越大,即被控变量对这个量的变化越灵敏；输二时间常数T 时间常数越大,表示对象受到干扰作用后,被控变量变化得越慢,到达新的稳固值所需

19、的时间越长；三,滞后时间 传递滞后又叫纯滞后,一般用 0 表示； 0 的产生一般是由于介质的输送需要一段时间而引起的；容量滞后：对象在受到阶跃输入作用x 后,被控变量y 开头变化很慢,后来才逐渐加快,最终又变慢直至逐步接近稳固值；一般是由于物料或能量的传递需要通过确定阻力而引起的；自动把握系统中,滞后的存在是不利于把握的；所以,在设计和安装把握系统时,都应当尽量把滞后时间减到最小；第三章1什么是真值？什么叫外表的基本误差,测量误差？真值是一个变量本身所具有的真实值,它是一个理想的概念,一般是无法得到的；外表的基本误差是指在规定条件下外表的误差；外表的显示数值与标准值 真实值 之间存在着一个差值

20、,这个差值称为测量误差；2什么叫压力？表压力,确定压力,负压力（真空度）之间有何关系？压力是垂直均匀地作用在单位面积上的力；第 6 页,共 15 页学习必备 欢迎下载确定压力,大气压,表压,真空度之间的相互关系如图 31 所示；PpPP大气压力线表绝确定压力的零线真绝当被测压力低于大气压力时,一般用负压或真空度来表示；p 表 p 确定压 p 大气压 p 真空 p 大气压 p 确定压压 力 力 度 力 力3何谓外表的相对百分误差和答应的相对百分误差？相对百分误差 max 测量范畴上限值 测量范畴下限值 100% 答应误差 外表答应的最大确定误 差值允测量范畴上限值 测量范畴下限值 100% 说的

21、“确定误差”指的是确定误差中的最大值 max；4什么是节流现象.标准的节流体有哪几种 .流体在有节流装置的管道中流淌时,在节流装置前后的管壁处,流体的静压力产生差异的现象称为节流现象；标准的节流件有三种：标准孔板,标准喷嘴,标准文丘里管；5依据工作原理不同,物位测量外表有哪些主要类型.它们的工作原理各是什么.答按其工作原理主要有以下几种类型；1 直读式物位外表这类外表主要有玻璃管液位计,玻璃板液位计等；它们是利用连通器的原理工作的；2 差压式物位外表这类外表又可分为压力式物位外表和差压式物位外表；它们是利 用液柱或物位积存对某定点产生压力的原理而工作的；3 浮力式物位外表这类外表又可分为浮子带

22、钢丝绳或钢带的,浮球带杠杆的和沉筒 或沉式的几种；它们是利用浮子的高度随液位变化而转变或液体对浸沉于液体中的浮子筒 的浮力随液位高度而变化的原理来工作的；4 电磁式物位外表这类外表可分为电阻式 即电极式 ,电容式和电感式等几种；它们是把物位的变化转换为一些电量的变化,通过测出这些电量的变化来测知物位的；另外,仍有利用压磁效应工作的物位外表；5 核辐射式物位外表这类外表是利用核辐射透过物料时,其强度随物质层的厚度而 变化的原理而工作的,目前应用较多的是 7 射线；6 声波式物位外表这类外表可以依据它的工作原理分为声波遮断式,反射式和阻尼式几种；它们的原理是：由于物位的变化引起声阻抗的变化,声波的

23、遮断和声波反射距离的不同,测出这些变化就可以测知物位；7 光学式物位外表这类外表是利用物位对光波的遮断和反射原理而工作的；它利用的光 源可以是一般白炽灯光,也可以是激光；第 7 页,共 15 页学习必备欢迎下载.其冷端温度补偿的方法有哪几种.6用热电偶测温时,为什么要进行冷端温度补偿答接受补偿导线后,把热电偶的冷端从温度较高和不稳固的地方,延长到温度较低和比较稳固的操作室内,但冷端温度仍不是o；而工业上常用的各种热电偶的温度热电势关系曲线是在冷端温度保持为 o的情形下得到的,与它配套使用的外表也是依据这一关系曲线进行刻度的,由于操作室的温度往往高于o,而且是不恒定的,这时,热电偶所产生的热电势

24、必定偏小,且测量值也随冷端温度变化而变化,这样测量结果就会产生误差；因此,在应用热电偶测温时,又有将冷端温度保持为o,或者进行确定的修正才能得到精确的测量结果；这样做,就称为热电偶的冷端温度补偿；冷端温度补偿的方法有以下几种：1 冷端温度保持为 o的方法,2 冷端温度修正方法；3 校正外表零点法；4 补偿电桥法；5 补偿热电偶法；7热电阻测温原理.答 热电阻温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的,其电阻值与温度关系如下：Rt R0 1 t t0 可见,由于温度的变化,可达到温度测量的目的；导致了金属导体电阻的变化,只要设法测出电阻值的变化,就23热电偶温度计为什么可

25、以用来测量温度 .（可能为其测温原理）答 热电偶温度计是依据热电效应这一原理来测量温度的；如图2 2 所示；A + + + eAB t eAB t0 _ _ _图2-2 热电偶测温原理 B A,B 为两种不同材料的金属导体,如把两根导体两端焊接在一起,形成闭合回路；由于A,B 两种不同的金属,它们的自由电子密度不相同,就在两接点处形成了两个方向相反的热电势 设tto ；这样,就可以用图3 15b 作为a 的等效电路,其中,R1, R2 为热偶丝的等效电阻；在此闭合回路中总的热电势 Et, t0 为：Et ,t0 eAB t eAB t0 当A,B 材料确定后,热电势 Et ,t 0 是接点温度

26、t 和t0 的函数之差；如一端温度 t0 保持不变,即eAB t0 为常数,就热电势 Et ,t0 就成为另一端温度 t 的单值函数了；如t 就是被测温度,那么只要测出热电势的大小,就能判定测温点温度的高低；这就是利用热电现象来测量温度的原理；一个例题：检定一块级刻度为0100Pa 的压力表, 发觉在50 Pa 处的误差最大, 为 Pa, 其它刻度处的误差均小于 Pa, 问这块压力表是否合格.第 8 页,共 15 页解该表的最大引用误差m 为学习必备欢迎下载0 00 0m100 01000 0所以, 这块压力表合格. 概念：（1）确定误差 对同一参数进行测量时,外表指示值 x 与标准表的指示值

27、 x0 之差称为确定误差,即 x x0 标准表的指示值x0 称作为标准值或真实值；确定误差的单位与指示值的单位相同,有正,负之分；符号为“ +”时,表示指示值高于标准值；符号为“”时,表示指示值低于标准值；（2）相对误差 确定误差的大小并不能完全精确地判定测量的精确程度；缘由是,同样的确定误差,相对于很大的被测量来说是小的,甚至可以忽视不计,但相对较小的被测量来说,就是很大的,应引起足够多的重视,这样就引出了相对误差；外表某点指示值的相对误差就是该点的确定误差与该点的标准值之比的百分数,可表示为：x0 100 0 0 相对误差没有单位；（3）引用误差 即折合误差,又称相对百分误差；它是校验过程

28、中外表的最大确定误差相对外表标尺范畴（量程范畴）的百分数；如用mx1 max 100 00K 00 x2 m 表示相对百分误差,就式中max 最大确定误差；x1 外表的测量上限；x2 外表的测量下限；（4）外表的 允越大,表示它的精确度越低；反之,外表的 允越小,表示外表的精确度越高；将外表的答应相对百分误差去掉“”号及“”号,便可以用来确定外表的精确度等级；目前常用的精确度等级有 2.5 ,等；,外表的灵敏度是指外表指针的线位移或角位移,与引起这个位移的被测参数变化量的比值；即式中,S 为外表的灵敏度； 为指针的线位移或角位移； x 为引起 所需的被测参数变化量；（5）霍尔片式压力传感器 是

29、依据霍尔效应制成的,即利用霍尔元件将由压力所引起的弹性元件的位移转换成霍尔电势,从而实现压力的测量；霍尔电势可用下式表示 UH RHBI 式中,UH 为霍尔电势；RH 为霍尔常数,与霍尔片材料,几何形状有 B 为磁感应强度；I 关；为把握电流的大小；霍尔电势与磁感应强度和电流成正比；提高 B 和I 值可增大霍尔电势 UH,但两者都有确定限度,一般I 为320mA,B 约为几千高斯,所得的霍尔电 UH 约为几十毫伏数量级；导体也有霍尔效应,不过它们的霍尔电势远比半导体的霍尔电势小得多；势（6）应变效应：应变片式压力传感器利用电阻应变原理构成；电阻应变片有金属和半导体应变片两类,被测压力使应变片产

30、生应变；当应变片产生压缩（拉伸）应变时,其阻值减第 9 页,共 15 页学习必备 欢迎下载小（增加）,再通过桥式电路获得相应的毫伏级电势输出,并用毫伏计或其他记录外表显示出被测压力,从而组成应变片式压力计；（7）什么叫标准节流装置国内外把最常用的节流装置,孔板,喷嘴,文丘里管等标准化,并称为“标准节流装置” ；（8）节流现象流体在有节流装置的管道中流淌时,在节流装置前后的管壁处,流体的静压力产生差异的现象称为节流现象；第四章1显示外表分为几类？各有什么特点？分类：模拟式显示外表；数字显示外表；屏幕显示外表3自动电子平稳电桥与自动电子电位差计的比较相同处与这两种外表配套的测温元件（热电偶,热电阻

31、）在形状结构上特别相像；外表的形状及其组成：如放大器,可逆电机,同步电机及指示记录部分都是完全相同的；不同处它们的输入信号不同；两者的作用原理不同；当用热电偶配电子电位差计测温时,其测量桥路需要考虑热电偶冷端温度的自动补偿问题；而用热电阻配电子平稳电桥测温时,就不存在这个问题；测温元件与测量桥路的连接方式不同4电子电位差计的测量原理？依据这种电压平稳原理来进行工作；第五章1把握外表经受的三个阶段？基地式把握外表单元组合式外表中的把握单元以微处理器为基元的把握装置2把握器的把握规律是指什么 .常用的把握规律有哪些 .答所谓把握器的把握规律是指把握器的输出信号户与输入偏差信号 P 之间的关系,即p

32、 f e f z x 式中z测量值信号；x给定值信号 lf 是指某种函数关系；常用的把握规律有位式把握,比例把握P ,积分把握I ,微分把握D 以及它们的组合把握规律,例 P1,PD,PID 等；4什么是位式把握 .它有什么特点 . 答位式把握器的输出只有数个特定的数值,或它的执行机构只有数个特定的位置；最为常见的是双位把握,它的输出只有两个数值 最大或最小 ,其执行机构只有两个特定的位置 关或开 ；位式把握器结构简洁,成本较低,易于实现,应用较普遍；但它的把握作用不是连续变化的,由它所构成的位式把握系统其被控变量的变化将是一个等幅振荡过程,不行能使被控变量稳固在某一个数值上；第 10 页,共

33、 15 页5什么是比例把握规律学习必备欢迎下载.它有什么特点？答比例把握规律P 是指把握器的输出信号变化量户与输入偏差信号变化量e 之间成比例关系,即p k p e ,式中kp 比例放大系数；比例把握的优点是反应快,把握准时,其缺点是当系统的负荷转变时,把握结果有余差存在；余差的产生是由比例把握本身的特性所准备的；这是由于比例把握器的 p 与e 成一一对应关系,当负荷转变后,需要产生确定的把握作用户,与之对应必定要有确定的偏差 e存在；比例把握规律是一种基本的把握规律；的场合,才单独使用比例把握作用；但它有余差存在,故只在对被控变量要求不高7什么是积分把握规律.什么是比例积分把握规律.它有什么

34、特点.为什么积分把握能排除余差？答：积分把握规律是指把握器的输出变量户与输入偏差e 的积分成正比,其数学表达式为：p k1 edt 式中 k1 积分比例系数；在比例把握的基础上,再加上积分把握作用,便构成比例积分把握规律,其输出户与输入P 的关系为：p k p e k1 edt 积分把握规律的特点是把握缓慢,准时,又能排除余差；但能排除余差；比例积分把握规律的特点是把握既当有偏差存在时,输出信号将随时间增长（或减小）；当偏差为零时,输出才停止变化而稳固在某一值上,因而用积分把握器组成把握系统可以达到无余差；8什么是微分把握与比例微分把握 么？为什么不能单独使用？.它有什么特点？理想微分把握规律

35、的数学表达式是什答：微分把握规律是指把握器的输出变化量户与输入偏差 e 的变化速度成正比,即p T D de 式中丁T 微分时间；dt 在比例把握的基础上,再加上微分把握作用,便构成比例微分把握规律,其输出户与de 输入e 的关系为：p K P e T Ddt 微分把握规律的特点是有确定的超前把握作用,能抑制系统振荡,增加稳固性 但微分作用不宜过强 ；在把握系统中,一般不单独使用微分作用,而是与比例作用同时使用；假如要排除余差,就得再加上积分把握作用,构成比例积分微分三作用把握规律 PID ；11模拟式把握器主要由哪几部分组成 这些？）.画出其框图,说明各部分的作用；（不能确定是不是答：模拟式

36、把握器主要由比较环节,放大器和反馈环节构成,其基本框图见图 5 1；第 11 页,共 15 页学习必备 欢迎下载比较环节的作用是将给定信号与测量信号进行比较,信号；放大器实质上是一个稳态增益很大的比例环节；以产生与比较结果成比例的偏差反馈环节的作用是通过正,负反馈来实现比例,积分,微分把握规律；对于不同的模拟式把握器,其各部分的具体结构形式及具体的联接方式会有所不同；数字式把握器与模拟式把握器的异同点：构成原理数字式把握器模拟式把握器数字技术模拟技术（不同点）所用器件以微处理机为核心部件以运算放大器等模拟电子器件为基本部件（相同点| ）第六章1气动执行器的组成部分和分类？气动执行器主要由哪两部

37、分组成？各起什么作用？把握 阀结构的类型？气动执行器主要由执行机构和把握机构两部分组成；执行机构执行器的推动装置；薄膜执行机构：气压推动薄膜并带动连杆运动；活塞执行机构：气压推动活塞并带动连杆运动；把握机构直接作用于对象,并使对象的运动发生转变的装置；作用：通过转变（阀心与阀座之间的）流通面积来转变被控介质的流量,目的；从而达到把握工艺参数的把握阀的分类：直通单座把握阀；直通双座把握阀；角形把握阀；三通把握阀；隔膜控制阀；蝶阀；球阀；凸轮挠曲阀；笼式阀2把握阀的流量特性是什么？什么是把握阀的工作流量特性？答 把握阀的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（或相对位移）之间的关系

38、,即 Q f lQmax L式中相对流量 Q 是把握阀某一开度时的流量 Q 与全开时的流量 Qmax 之比；相对开Qmax 度 l 是把握阀某一开度时的阀杆行程了与阀杆总行程之比；L在实际生产中,把握阀前后压差总是变化的,这使得流量特性称为工作流量特性；3何为把握阀的理想流量特性和工作流量特性？答阀前后压差保持不变时的流量特性称为理想流量特性；在实际使用过程中,阀前后的压差会随阀的开度的变化而变化,此时的流量特性称为工作流量特性；第 12 页,共 15 页学习必备 欢迎下载4. 什么叫气动执行器的气开式与气关式？其选择原就是什么？随着送往执行器的气压信号的增加,阀逐步打开的称为气开式,反之称为

39、气关式；气开,气关式的选择主要是由工艺生产上安全条件准备的；一般来讲,阀全开时,生产过程或设备比较危险的选气开式；阀全关时,生产过程或设备比较危险的应选气开式；或：气开阀与气关阀的选择原就主要从工艺生产上安全要求动身；信号压力中断时,应保证设备和操作人员的安全；假如阀处于打开位置时危害性小,就应选用气关式,以使气源系统发生故障,气源中断时,阀门能自动打开,保证安全；反之阀处于关闭时危害性小,就应选用气开阀；6 为什么说等百分比特性又叫对数特性？与线性特性比较起来它有什么优点？等百分比（对数）流量特性：是指单位相对行程变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系,即把握阀的放大系数随相对流

40、量的增加而增大；用数学式表示为：d Q Q ax K Q Q mdlm ax L在同样的行程变化下,流量小时,流量变化小,把握平稳缓和；流量大时,流量变化大,把握灵敏；补充：执行器的作用：接收把握器送来的把握信号,转变被控介质的流量,从而将被控变量保护在所要求的数值上或确定的范畴内；第七章1何为简洁把握系统.试画出简洁把握系统的典型方块图；由哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：所谓简洁把握系统,通常是指由一个被控对象,一个检测元件及传感器 或变送器 ,一个把握器和一个执行器所构成的单闭环把握系统,2被控变量的选择原就是什么 .因此有时也称为单回路把握系统；答：被控变量的正确选择是关系到系统能

41、否达到预期把握成效的重要因素,它的选择的一般原就是：1 被控变量应能代表确定的工艺操作指标或是反映工艺操作状态的重要变量；2 被控变量应是工艺生产过程中经常变化,因而需要频繁加以把握的变量；3 被控变量应尽可能选择工艺生产过程的直接把握指标,当无法获得直接把握指标信号,或其测量或传送滞后很大时,可选择与直接把握指标有单值对应关系的间接把握指标 ; 第 13 页,共 15 页学习必备 欢迎下载4 被控变量应是能测量的,并具有较大灵敏度的变量；5 被控变量应是独立可控的；6 应考虑工艺的合理性与经济性；3 操纵变量的选择原就是什么 .答：1 操纵变量应是工艺上答应加以把握的可控变量 ; 2 操纵变量应是对被控变量影响诸因素中比较灵敏的变量,即把握通道的放大系数要大一些,时间常数要小一些,纯滞后时间要尽量小 ; 3 操纵变量的选择仍应考虑工艺的合理性和生产的经济性；4试述自动把握系统中常用的把握规律及其特点和应用场合；律；答：把握系统中常用的把握规律有比例 P ,比例积分PI ,比例积分微分PID 把握规比例把握规律是把握器的输出信号与它的输入信号 给定值与测量值的偏差 成比例；它的特点是把握准时,克服干扰才能强,但在系统负荷变化后,把握结果有余差；这种把握规律适用于对象把握通道滞后较小,负荷变化不大,对把握要